- Einleitung
- Wie funktioniert Agrivoltaik?
- Wie schafft Agrivoltaik doppelte wirtschaftliche Vorteile?
- Wie wählt man geeignete PV-Produkte für Bauernhöfe aus?
- Wie unterstützen politische Maßnahmen die Agrivoltaik?
- Fazit
Einleitung
Agrivoltaik ist eine innovative Energielösung, die weltweit rasant expandiert und sich als äußerst effektiv in der Landwirtschaft erweist. Agrivoltaik bietet nicht nur eine energieeffiziente Lösung, sondern bringt auch spürbare wirtschaftliche Vorteile für Landwirte. Durch die Installation von Solar-Photovoltaikanlagen auf Feldern, Weiden und in Gewächshäusern können Landwirte Solarenergie nutzen, die Effizienz der Landnutzung steigern und ihr Einkommen erhöhen.
Wie funktioniert Agrivoltaik
Agrivoltaische Systeme wandeln Solarenergie in Strom um, während das Land darunter weiterhin für die landwirtschaftliche Produktion genutzt wird. Ein typisches Agrivoltaik-System besteht aus Solarmodulen, Montagestrukturen, Wechselrichtern und Kabeln. Die Solarmodule werden oft auf erhöhten Strukturen über dem Feld installiert, um sicherzustellen, dass die Pflanzen ausreichend Sonnenlicht und Regen erhalten. Zum Beispiel ermöglichen Module, die 3-4 Meter hoch montiert sind, eine Lichtdurchlässigkeitsrate von 15-30%, wodurch das Pflanzenwachstum nicht beeinträchtigt wird. Dieses System ergänzt die landwirtschaftliche Produktion und bietet den Landwirten zusätzliches Einkommen, während gleichzeitig der Ertrag der Pflanzen gesteigert wird. Studien zeigen, dass agrivoltaische Systeme das Einkommen der Landwirte in bestimmten Regionen um 20-30% steigern können, was Agrivoltaik zu einem effektiven Ansatz zur Steigerung des Landwirtseinkommens und zur Förderung erneuerbarer Energien macht.
Wie schafft Agrivoltaik doppelte wirtschaftliche Vorteile?
Mit der weltweit steigenden Nachfrage nach nachhaltiger Entwicklung und grüner Energie bietet Agrivoltaik der Landwirtschaft eine saubere, erneuerbare Energiequelle, während sie gleichzeitig bedeutende wirtschaftliche Erträge erzielt, indem sie die Wachstumsbedingungen der Pflanzen verbessert und die Effizienz der Landnutzung steigert. Agrivoltaik schafft konkret für Landwirte zwei Hauptvorteile: Energiesparungen und stabile Einnahmen durch den Stromverkauf sowie die Optimierung der Wachstumsbedingungen für die Pflanzen zur Verbesserung der Erträge.
1. Energieeinnahmen: Einsparungen bei den Energiekosten und Stromverkauf
Einsparungen bei den Energiekosten
Ein großer Vorteil der Agrivoltaik ist ihre Fähigkeit, die Energiekosten für Landwirte zu senken. In der traditionellen Landwirtschaft benötigen viele Betriebe große Mengen an Energie für den täglichen Betrieb, wie z.B. Bewässerung, Gewächshausheizung, Kühlung und den Einsatz landwirtschaftlicher Maschinen. Besonders im Gewächshausanbau bestehen hohe Energiekosten, insbesondere in den kälteren Jahreszeiten, während in trockenen Gebieten Wasserpumpen und Bewässerungssysteme erhebliche Strommengen verbrauchen, was Energie zu einem bedeutenden Kostenfaktor macht.
Durch die Umwandlung von Solarenergie in Strom können Landwirte diese Energie nutzen, um ihren täglichen landwirtschaftlichen Bedarf zu decken, was die Abhängigkeit von externen Stromnetzen verringert. Selbstverbrauch senkt die Abhängigkeit von traditionellen Stromnetzen, insbesondere in Regionen mit hohen Strompreisen, was für den landwirtschaftlichen Betrieb von entscheidender Bedeutung ist. Agrivoltaische Systeme bieten eine stabile Energieversorgung, reduzieren Energiekosten und verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, was den Landwirten hilft, Energieautonomie zu erreichen und nachhaltige Produktion zu gewährleisten.
Stromverkauf
Neben der Einsparung von Energiekosten bieten agrivoltaische Systeme eine zusätzliche Einkommensquelle. Viele europäische Länder haben Subventionspolitik entwickelt, die Landwirte ermutigt, überschüssigen Strom ins öffentliche Netz zu verkaufen. In sonnenreichen Regionen können agrivoltaische Systeme eine große Menge an Strom erzeugen, was den Landwirten ermöglicht, langfristig stabile Einkünfte durch den Verkauf von überschüssigem Strom zu erzielen. Dies erfolgt durch Power Purchase Agreements (PPA) und von der Regierung gewährte Subventionen, die den Landwirten helfen, Produktionsunsicherheiten und Marktschwankungen zu bewältigen.
Net-Metering-Politiken in vielen europäischen Ländern wie Deutschland, Italien, Frankreich und den Niederlanden erlauben es den Landwirten, eine vollständige Entschädigung für den verkauften Strom zu erhalten, basierend auf den Marktpreisen während des Verbrauchs, wodurch höhere wirtschaftliche Erträge erzielt werden.
2. Landwirtschaftliche Produktionsgewinne: Verbesserung der Anbaubedingungen und -qualität
Verbesserte Anbaubedingungen
Agrivoltaik bietet teilweisen Schatten, reduziert Wärme und intensives Sonnenlicht und verbessert so direkt die Wachstumsbedingungen der Pflanzen. In Regionen mit extremer Hitze und Dürre sind Pflanzen häufig Hitzestress und Wasserknappheit ausgesetzt. Agrivoltaik hilft, die Bodenfeuchtigkeit zu erhalten und die Verdunstung zu verringern, wodurch der Bewässerungsbedarf gesenkt und Wasserressourcen geschont werden. Darüber hinaus profitieren auch Gewächshäuser von agrivoltaischen Systemen, da sie Energie für Klimaanlagen, Beleuchtung und Belüftung liefern und gleichzeitig die Lichtintensität optimieren, um ideale Wachstumsbedingungen zu schaffen.
Verbesserte Erntequalität und Ertrag
Agrivoltaik verbessert die Anbaubedingungen, was zu einer besseren Erntequalität und höheren Erträgen führt. Durch die Regulierung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit schaffen agrivoltaische Systeme eine stabile Umgebung für die Pflanzen, wodurch deren Gesundheit und Produktivität gefördert werden. Für Gewächshäuser liefert die Energie der Agrivoltaik Unterstützung für Temperatur- und Beleuchtungssysteme und hilft dabei, die Wachstumsbedingungen zu optimieren. Beispielsweise benötigen bestimmte Pflanzen wie Trauben und Tomaten spezifische Lichtverhältnisse. Agrivoltaik kann die Lichtintensität zu bestimmten Zeiten anpassen, die Qualität verbessern, Wachstumszyklen verkürzen und die Gesamterträge steigern. Darüber hinaus verleiht Agrivoltaik landwirtschaftlichen Produkten zusätzlichen Wert, sodass Landwirte mehr hochwertige Pflanzen wie Bio-Gemüse und -Früchte anbauen können, was das Einkommen der Betriebe weiter steigert. Hochwertige Produkte erzielen in der Regel höhere Marktpreise, was das Gesamteinkommen der Landwirte erhöht.
Verbesserte Landnutzungseffizienz
Agrivoltaik ermöglicht die doppelte Nutzung von Landflächen, indem Solarmodule auf Feldern oder Weiden installiert werden, sodass sowohl die Pflanzenproduktion als auch die Stromerzeugung möglich sind. In der traditionellen Landwirtschaft ist die Landnutzung in der Regel auf die landwirtschaftliche Produktion beschränkt. Agrivoltaik ermöglicht es, dass dasselbe Land für Landwirtschaft und Stromerzeugung genutzt wird, wodurch die Produktivität des Landes erhöht wird. Für Betriebe mit begrenztem Land, insbesondere für solche, die hochwertige Pflanzen oder Vieh züchten, maximiert dieses Modell die Landnutzungseffizienz und steigert die Gesamtproduktivität.
Wie man geeignete PV-Produkte für Bauernhöfe auswählt
Die Auswahl der richtigen PV-Produkte sorgt für einen effizienten Betrieb des Systems und maximiert die wirtschaftlichen Erträge. Wichtige Überlegungen umfassen:
1.Hofgröße und Energiebedarf
Die Größe des Bauernhofs und der Energiebedarf wirken sich direkt auf die Wahl des PV-Systems aus. Kleine Bauernhöfe benötigen möglicherweise Systeme im Bereich von 5-10 kW, während größere Betriebe oder Gewächshäuser höhere Kapazitäten benötigen. Agrivoltaische Systeme haben typischerweise eine Leistung von 20 kW bis 1 MW, um verschiedene Bedürfnisse zu decken.
2.Geografische Lage und Sonnenlichtbedingungen
Die Sonnenlichtbedingungen beeinflussen die Leistung des PV-Systems. In sonnigen Regionen sind weniger Module erforderlich, während Gebiete mit schwächerem Sonnenlicht hocheffiziente Module benötigen. Bifaziale Module eignen sich besonders gut, um die Stromerzeugung unter variablen Lichtbedingungen zu maximieren, was besonders in Gebieten mit schwankendem Sonnenlicht von Vorteil ist.
3.Typ und Technologie der PV-Module
Verschiedene PV-Technologien beeinflussen die Effizienz des Systems und die langfristige Leistung. Hoch effiziente Technologien wie HJT und N-TOPCon PV-Module bieten eine hohe Umwandlungseffizienz und Hitzebeständigkeit, wodurch sie sich gut für den landwirtschaftlichen Einsatz eignen.
HJT-Module verfügen über ein einzigartiges Heterojunction-Design, das eine dünne Schicht zwischen kristallinen und amorphen Siliziumschichten bildet. Dadurch werden Oberflächenfehler reduziert und Umwandlungseffizienzen von bis zu 25% erreicht. Das beidseitige Design ermöglicht es, Licht von beiden Seiten zu absorbieren, wodurch 10-35% mehr Energie von der Rückseite im Vergleich zu PERC- oder TopCon-Modulen gewonnen wird – ideal, um die Landnutzung zu maximieren. Ihre niedrige Degradation sorgt für eine stabile Leistung mit nur 11,1% Degradation über 30 Jahre.
N-TOPCon-Module verwenden fortschrittliche Passivierungstechnologie, die die Rekombination von Ladungsträgern reduziert und die Umwandlungseffizienz auf bis zu 28,7% steigert – weit über der traditionellen PERC-Technologie. Die Bifazialität von mehr als 85% verbessert zusätzlich die Landnutzung. Unter schwachem Licht ist die Stromerzeugungseffizienz von N-TOPCon-Zellen um 0,5-1,0% höher als bei PERC, was sie besonders für herausfordernde Klimabedingungen geeignet macht.
4.Kosten und ROI
Hocheffiziente Module haben höhere anfängliche Kosten, aber ihre überlegene Energieeffizienz und Langlebigkeit führen zu höheren langfristigen Erträgen. Die Wahl langlebiger Module sorgt dafür, dass Landwirte eine stabile Energieversorgung, reduzierte Wartungskosten und eine kürzere Amortisationszeit haben. Systeme mit fortschrittlichen PV-Modulen haben typischerweise eine Amortisationszeit von 5-7 Jahren, verglichen mit 8-10 Jahren bei traditionellen Systemen.
Wie politische Maßnahmen die Agrivoltaik unterstützen
Die weit verbreitete Anwendung von Agrivoltaik ist sowohl technologischen Fortschritten als auch politischen Unterstützungsmaßnahmen zu verdanken. In Europa fördern viele Länder Agrivoltaik durch großzügige Subventionen und Anreize, die den Landwirten helfen, die anfänglichen Investitionskosten zu senken und stabile Erträge zu sichern.
In Frankreich legt das Gesetz 2024-318, das im April 2024 erlassen wurde, die Bedingungen für PV-Installationen in landwirtschaftlichen Gebieten fest. Es stellt sicher, dass mindestens 90% des Ertrags pro Hektar erhalten bleiben und begrenzt die Fläche des PV-Systems auf 40% des Ackerlandes. Zudem dürfen PV-Systeme die Bodenqualität nicht negativ beeinflussen und der Ertragsverlust darf 10% nicht überschreiten.
Das novellierte Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 in Deutschland bietet feste Tarife für agrivoltaische Projekte und subventioniert 0,06-0,10 EUR/kWh in den ersten 20 Jahren, abhängig von Projektgröße und -standort. Für Agrivoltaik-Projekte in Gewächshäusern gibt es höhere Subventionen, die Landwirte dazu ermutigen, Gewächshäuser mit Solarenergie zu betreiben.
Das Agrivoltaik-Ausschreibungsprogramm in Italien fördert jährlich Projekte mit bis zu 500 MW, die 0,05-0,08 EUR pro kWh je nach Projektsgröße und Technologie anbieten. Die Politik begrenzt die PV-Abdeckung auf 40% des Ackerlandes und setzt einen Ertragsverlust von maximal 5% fest.
Viele europäische Länder setzen auch Net-Metering-Politiken um, um die Vergütung für Stromverkäufe zu optimieren. In den Niederlanden können Landwirte überschüssigen Strom ins Netz zurückspeisen und erhalten eine marktgerechte Entschädigung, was eine zusätzliche Einkommensquelle darstellt.
Politische Unterstützung macht Agrivoltaik zu einem wichtigen Instrument für Landwirte, um ihr Einkommen zu steigern und eine nachhaltige Landwirtschaft zu fördern, wobei sowohl Landwirte als auch Investoren wirtschaftliche Erträge erzielen.
Fazit
Agrivoltaik ist eine innovative Energielösung, die den Landwirten doppelte Vorteile bietet. Durch die Senkung der Stromkosten und den Verkauf von überschüssiger Energie gewinnen Landwirte eine stabile Einkommensquelle. Das erhöhte Design der PV-Systeme fördert das Pflanzenwachstum und die Effizienz der Landnutzung und steigert die landwirtschaftliche Produktion. Dieser doppelte wirtschaftliche Vorteil hilft den Landwirten, ihr Einkommen zu erhöhen und gleichzeitig die Nachhaltigkeit der Landwirtschaft zu fördern.
Mit fortschreitender Technologie und politischen Maßnahmen sieht die weltweite Perspektive für Agrivoltaik vielversprechend aus. Europäische Regierungen unterstützen dieses Wachstum durch Subventionen und Power Purchase Agreements (PPA), wodurch die anfänglichen Investitionskosten für Landwirte gesenkt und stabile Erträge sichergestellt werden. Diese Maßnahmen treiben die rasante Entwicklung der Agrivoltaik voran und machen sie zu einer entscheidenden Kraft im grünen Übergang der Landwirtschaft. Agrivoltaik wird weiterhin wirtschaftliche Erträge liefern, die tiefgreifende Integration von Landwirtschaft und erneuerbaren Energien fördern und zu den Zielen der nachhaltigen Landwirtschaft beitragen.
Seit 2008 ist Maysun Solar bestrebt, hochwertige Photovoltaik-Module zu produzieren, die in allen Klimazonen, einschließlich schneereichen Bedingungen, effizient arbeiten. Unsere fortschrittlichen Solartechnologien, wie IBC, HJT und TOPCon-Module, sind darauf ausgelegt, die Energieausbeute zu maximieren und die Schneebildung zu verhindern, wodurch eine zuverlässige Leistung auch im Winter gewährleistet wird. Mit Büros und Lagern weltweit hat Maysun Solar starke Partnerschaften mit führenden Installateuren aufgebaut und maßgeschneiderte Lösungen für private und gewerbliche Bedürfnisse entwickelt. Ob für Dachsysteme oder Balkon-Solaranlagen – unsere Produkte garantieren überlegene Effizienz und langfristige Haltbarkeit. Für die neuesten Angebote oder Anfragen rund um Solarenergie können Sie uns noch heute kontaktieren. Wir sind bestrebt, Ihnen erstklassige Solar-Lösungen zu bieten, die ganzjährig für saubere, zuverlässige Energie sorgen.
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