Вертикальная агрофотовольтика: больше урожая

Вертикальная агрофотовольтика повышает урожай овса в Швеции

Исследователи из Университета Мелардален обнаружили, что овёс, выращенный под вертикальной системой солнечных панелей, дал больше сухой массы, чем в традиционных открытых полях, даже учитывая 10 % площади, занятые панелями. Эксперимент проводился в 2024 году и сравнивал три варианта: вертикальный массив, наземный массив и контрольное поле без панелей.

Вертикальная система включала 60 би‑фасетных солнечных модулей, расположенных в рядах с севера на юг, а наземный массив – 32 модуля в двух рядах. Оба массива получали дождевое орошение, одинаковый режим удобрений и были посеяны в мае 2024 года на слегка кислой глинисто‑суглинистой почве. Непрерывный мониторинг погоды фиксировал парциальное давление, температуру, влажность и осадки, позволяя отделить микроклиматический эффект затенения и воздушного потока от вертикальных панелей.

Увеличенный листовой индекс и биомасса под вертикальными панелями

"Развитие овса, измеряемое листовым индексом, было выше в вертикальной системе, чем в наземных условиях," — сказал соавтор Ареш Хосрави. Если не учитывать потерю площади под панелями, общий урожай сухой массы под вертикальной агрофотовольтикой превышал открытое поле, что свидетельствует о чистом приросте продуктивности. Даже после вычета 10 % потери земли разница в биомассе была минимальна, а одновременно система генерировала электроэнергию.

Качество зерна не изменилось

Исследователи также проверяли содержание сырого белка и жира как показатели качества. Анализ показал отсутствие статистически значимых различий между агрофотовольтикой и контрольным полем, то есть вертикальные панели не ухудшают питательную ценность овса.

Широкий исследовательский контекст

Та же команда ранее в 2023 году опубликовала результаты по ячменю, выращенному под аналогичной вертикальной системой, где также наблюдались выгоды в урожае. Кроме того, они разработали алгоритм оптимизации выработки электроэнергии от вертикально установленных би‑фасетных модулей и ГИС‑метод для выбора подходящих площадок — это создает основу для масштабирования агрофотовольтики PV Magazine Data in Brief Reuters agrivoltaics report.

Что это значит для Израиля

Израильский рынок солнечной энергии уже зрел: типичная жилой система стоит около ₪3 150 /кВт и дает примерно 1 700 кВт·ч /кВт в год в центральном регионе. По этим показателям 10‑кВт крышная система вырабатывает ~17 000 кВт·ч в год, что при тарифе ₪0,48 /кВт·ч стоит около ₪8 160. Первоначальные затраты в ₪31 500 окупаются примерно за 3,9 года, после чего остаётся более 20 лет чистой прибыли.

Если вертикальную агрофотовольтику адаптировать к израильским фермам, укладывая би‑фасетные панели над посевами, получаемая электроэнергия может покрывать покупку электроэнергии из сети, а урожай сохраняет свои показатели, создавая дополнительный доход и поддерживая цели страны по возобновляемой энергии.

Перспективы: масштабирование двойного использования солнечной энергии

Шведские результаты показывают, что вертикальная агрофотовольтика может сохранять или даже повышать биомассу культур, одновременно поставляя чистую энергию. По мере улучшения алгоритмов и развития инструментов выбора площадок, политики по всему миру, включая Израильскую электрическую службу и оператор сети NOGA, получат конкретные данные для разработки стимулов и правил зонирования, способствующих двойному использованию. Следующие шаги включают долгосрочные полевые испытания в разных климатах и культурах, а также анализ жизненного цикла для оценки экономии CO₂ (≈0,5 кг CO₂ на каждый кВт·ч).

Итог: вертикальные агрофотовольтические системы доказывают, что солнечные панели могут сосуществовать с сельским хозяйством, повышая урожай и генерируя электроэнергию – перспективный путь для Израиля к достижению возобновляемых целей, сохраняя ценную сельскохозяйственную землю.