W ramach pilotażowego projektu agrofotowoltaicznego (AgriPV) spółka Energia Pomorze, we współpracy z Zachodniopomorskim Uniwersytetem Technologicznym w Szczecinie (ZUT) oraz przy wsparciu NCBR, uruchomiła na terenach Agrofirmy Witkowo koło Stargardu badawczą instalację fotowoltaiczną o mocy 1 MW. W projekcie wykorzystano półprzezroczyste moduły niemieckiej firmy AESOLAR (seria Terra E). Instalacja weszła w swój pierwszy sezon wegetacyjny, dostarczając pierwszych rzeczywistych danych pomiarowych dotyczących mikroklimatu, gospodarki wodnej oraz uzysków energii.
Zintegrowana produkcja energii i uprawa roślin
Projekt realizowany na terenie spółdzielni Agrofirma Witkowo ma na celu szczegółowe zbadanie wpływu kontrolowanego zacienienia na wzrost roślin, efektywność retencji wody oraz mikroklimat gleby, generując do 1000 MWh energii elektrycznej rocznie.
Obecny, pierwszy etap pilotażu obejmuje obszar 2 hektarów (docelowy kompleks badawczy ma objąć łącznie 10 ha). To w pełni funkcjonalne pole badawcze ze zintegrowanym systemem retencji deszczówki i uprawami warzyw.
Pierwsze pomiary terenowe z instalacji w Witkowie wskazują na trzy kluczowe korzyści:
1) Obniżenie temperatury gleby: Pomiary kamerą termowizyjną wykazały, że gleba w pełnym słońcu osiągała od 43,6°C do 47,9°C. W strefach zacienionych przez konstrukcję z modułami Terra E odnotowano temperatury w przedziale od 26,2°C do 32,8°C, co dało spadek temperatury pod konstrukcją nawet o 15-16°C.
2) Retencja i efektywne wykorzystanie wody: Zastosowany w Witkowie AgriPV TR System firmy Energia Pomorze odprowadza deszczówkę do zbiorników retencyjnych o pojemności 600 tys. litrów, zasilając podziemny lub naziemny system nawadniania kropelkowego i przywracając do obiegu wodę, która inaczej uległaby wyparowaniu.
3) Generowanie energii elektrycznej: Konstrukcja zainstalowana nad uprawami stale produkuje energię na potrzeby gospodarstwa, a jej nadwyżki trafiają do sieci.
Parowanie, wilgotność gleby oraz promieniowanie są stale porównywane przez naukowców ZUT z sąsiednim polem referencyjnym. Przedstawiciele Energii Pomorze podsumowują wstępne rezultaty zwięźle: „Widzimy, że jest bardzo dobrze” podkreślając jednocześnie, że AgriPV ma sens wtedy, gdy to uprawa roślin pozostaje na pierwszym miejscu.
Agrofotowoltaika w warunkach susz i upałów – doświadczenia z zagranicznych rynków
Fale upałów w całej Europie nadchodzą wcześniej i trwają dłużej, obciążając uprawy w momentach kluczowych dla rolników. Konwencjonalna farma PV potęguje ten problem – ziemia trafia pod panele i bezpowrotnie wyłącza się ją z produkcji rolniczej. Agrofotowoltaika odwraca ten trend — panele umieszczone na podwyższonej konstrukcji (prześwit ok. 4 m dla maszyn rolniczych) osłaniają rośliny wrażliwe na wysokie temperatury i redukują stres cieplny.
Firma AESOLAR testuje podobne rozwiązania w jeszcze trudniejszych warunkach. W ramach współpracy z Centrum Badawczym Fudżajra w Zjednoczonych Emiratach Arabskich moduły AgriPV poddano próbom na pustyni przy temperaturach przekraczających 40°C. Zacienienie obniżyło tam zasolenie gleby o 20–30%, poprawiło retencję wilgoci i pozwoliło na wydłużenie okresu wegetacyjnego roślin o około miesiąc.
Technologia modułów Terra E od AESOLAR
W instalacji pod Stargardem zastosowano 2496 modułów AESOLAR Terra E CMD-96BD o mocy 395 W. Są to półprzezroczyste moduły bifacjalne wykonane w technologii N-type TOPCon i konstrukcji double-glass + POE:
- Przepuszczalność światła do 40% pozwala na dostarczenie odpowiedniej ilości promieniowania do roślin rosnących poniżej.
- Dwustronność (bifaciality) umożliwia wychwytywanie światła odbitego od podłoża i roślinności.
- Podwyższona odporność na warunki atmosferyczne i gwarancja produktowa do 30 lat zapewniają trwałość w środowisku rolniczym.
Wyzwania inżynieryjne agrofotowoltaiki w Polsce
Dane pozyskane z instalacji w Witkowie posłużą nie tylko agronomom, ale i inżynierom branży elektrotechnicznej. Projekt o skali 1 MW dostarczy bezcennych danych eksploatacyjnych, które w przyszłości mogą posłużyć jako fundament pod standaryzację i stworzenie jasnych wytycznych technicznych dla agrofotowoltaiki w Polsce, ze szczególnym uwzględnieniem:
- Bezpieczeństwa konstrukcji: Zapewnienie odporności na specyficzne obciążenia wiatrowe oraz drgania wywoływane przez pracujące pod panelami ciężkie maszyny rolnicze.
- Ochrony odgromowej i przeciwpożarowej: Spełnienie wyższych rygorów projektowych ze względu na obecność suchej biomasy, zapylenia oraz ryzyka uszkodzeń mechanicznych podczas prac polowych.
- Optymalizacji układów zasilania i retencji: Integracji instalacji PV ze zautomatyzowanymi systemami pompowymi i kropelkowego nawadniania.
Pilotaż ma zbadać, jak kontrolowane zacienienie przełoży się na gospodarkę wodną i mikroklimat. W dobie powtarzających się w Polsce susz, ograniczenie parowania wody pod panelami może realnie uratować plony rolników.
Źródła informacji: Materiały prasowe Energia Pomorze, AESOLAR, ZUT w Szczecinie
