Heimild: cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaics er vaxandi nálgun við sólarorkuframleiðslu sem felur í sér samsetningu sólarrafhlöðu með landbúnaðaraðferðum eins og uppskeruframleiðslu, beit eða búsvæðum frævunar á sama landi. Með því að samþætta sólarrafhlöður við aðra landnotkun, miðar landbúnaðarvirkjun að hámarka hagkvæmni lands og auðlindanýtingu. Sólarrafhlöðurnar veita hreina orkuframleiðslu á sama tíma og bjóða upp á kosti eins og skugga, minni uppgufun vatns og hitastigshömlun fyrir ræktaðar plöntur eða dýr.
Þessi nýstárlega nálgun stuðlar að bæði matvæla- eða lífmassaframleiðslu og hreinni orkuframleiðslu og stuðlar að sambýli milli landbúnaðar og sólarorku sem eykur framleiðni lands og stuðlar að seigurri og arðbærari framtíð.
Landbúnaðarvirkjun er frábrugðin öðrum sólarorkuhönnun að því leyti að landið undir og umhverfis sólarrafhlöðurnar er nýtt í öðrum tilgangi. Þessi einstaki eiginleiki veitir nokkra kosti:
Landhagræðing: Landbúnaðarvirkjun gerir kleift að nýta land á hagkvæman hátt með því að sameina sólarorkuframleiðslu og landbúnaðarstarfsemi. Það gerir bændum kleift að búa til hreina orku á sama tíma og þeir nýta sama landið til ræktunar eða beitar búfjár og hámarkar landnýtingu og framleiðni.
Aukin uppskera: Tilvist sólarrafhlöðu fyrir ofan ræktun gefur skugga, dregur úr of miklum hita og uppgufun. Þessi skuggaáhrif hjálpa til við að skapa örloftslag sem getur dregið úr miklum hitasveiflum og vatnstapi, sem leiðir til bættrar uppskeru og minni vatnsþörf.
Aukin auðlindanýting: Samvera sólarrafhlöðu og ræktunar stuðlar að auðlindanýtingu. Spjöldin fanga sólarorku til raforkuframleiðslu á meðan skuggaáhrifin draga úr þörf fyrir áveitu og spara vatn.
Fjölbreytni tekna: Landbúnaðarvirkjun getur boðið bændum viðbótartekju með því að gera þeim kleift að framleiða og selja hreina orku samhliða landbúnaðarafurðum sínum. Þessi fjölbreytni tekjustofna getur stuðlað að efnahagslegri hagkvæmni og viðnámsþoli búreksturs.
Ein helsta áskorunin við landbúnaðarvökva er að upphafskostnaður við landbúnaðarkerfi getur verið kostnaðarsamur vegna þess að þau eru oft með flóknari kerfishönnun en hefðbundnar sólarrafhlöður og gætu þurft að breyta burðarvirki til að gera tvöfalda landnotkun mögulega. Þrátt fyrir langtímasparnað getur búnaðurinn og smíðin haft mikinn kostnað í för með sér miðað við hefðbundinn landbúnað eða sjálfstæðar sólarorkustöðvar. Fjárhagslegar hindranir geta komið í veg fyrir útbreidda ættleiðingu, sérstaklega fyrir smábændur eða svæði með takmarkaða auðlind.
Önnur áskorun, eins og með marga tækni á fyrstu stigum, er að tryggja að bændur hafi aðgang að þjálfun, tækniaðstoð og menntunarúrræðum er mikilvægt fyrir bændur, hönnuði landbúnaðarkerfa og stefnumótendur til að skilja að fullu hugsanlegan ávinning og sigrast á áskorunum sem tengjast framkvæmd landbúnaðarverkefna. Áhugi á landbúnaðarvirkjun eykst, svo að tryggja að bændur hafi það fjármagn sem þeir þurfa til að innleiða landbúnaðarkerfi mun skipta sköpum í framtíðinni.
Uppsetning landbúnaðarkerfis krefst þess að finna landbúnaðarland sem hentar vel fyrir bæði sólarbúskap og búskap, á sama tíma að sigrast á takmörkunum á flutnings- og nettengingum og laða að bændur sem hafa áhuga á að endurnýja starfsemi sína. Það getur verið áskorun að uppfylla öll þrjú skilyrðin.
Á þessum tíma eru nokkur landbúnaðarverkefni víðs vegar um Minnesota, en tæknin er enn að koma fram. Öll núverandi verkefni í Minnesota fela í sér búsvæði frævunar, beit eða blöndu af þessu tvennu.
Frævunarvænt landbúnaðarkerfi hefur nektar eða frjókornaframleiðandi runna, grös og blóm, sem laða að frævunardýr eins og býflugur og fiðrildi, undir og í kringum sólarplöturnar. Þessi verkefni geta aukið frævunarþjónustu fyrir nærliggjandi landbúnaðarjurtir. Bætt frævun getur aukið uppskeru, bætt gæði ávaxta og aukið fræframleiðslu, sem kemur bændum til góða. Ennfremur geta sólarorkustöðvar sem skapa búsvæði frævunar leitt til sparnaðar á rekstrar- og viðhaldskostnaði með tímanum vegna ávinningsins sem frævunarar skapa fyrir heilsu vistkerfa. Flest núverandi frævunarvænt landbúnaðarkerfi í Minnesota eru staðsett í suðurhluta ríkisins.
Connexus Energy, sem byggir í Minnesota, tekur við frævunarvænum landbúnaði. Grein sem fyrirtækið birti lýsir samstarfi þeirra við Prairie Restorations, þar sem þeir hönnuðu frævunarvænt blómstrandi tún undir sólargeisanum á háskólasvæðinu. Alla tíð síðan hefur Connexus verið að forgangsraða landstjórnun í öllum sólarverkefnum sínum, sem nú ná yfir 120 hektara og rækta yfir 15 milljónir frumbyggja og frævunarvænna plantna.
Núna eru margar rannsóknir gerðar til að skilja betur hversu mikil ávinningur frævunarvænna landbúnaðarkerfa er, þar á meðal ein í Minnesota. Nýsköpunarverkefni orkumálaráðuneytisins samþætt við hagkerfi og vistkerfi í dreifbýli (InSPIRE) er að stunda rannsóknir á frævunarvænum landbúnaði í Anoka-sýslu og Atwater. Ríkisstjórnin hefur einnig sýnt stuðning við frævunarvæna landbúnaðarvirkjun.
Árið 2022 stofnaði Minnesota Habitat Friendly Solar Program, sem styður stofnun frævunarvænna sólarverkefna með tæknilegum úrræðum og verkefnamatseyðublöðum.
Landbúnaðarverkefni í beit sameina sólarorkuframleiðslu og búfé á beit undir eða á milli sólarrafhlöðanna. Samþætting beitar við sólarorkuframleiðslu getur veitt bændum aukna tekjustreymi. Með því að nýta land til beitar búfjár geta bændur aukið fjölbreytni í landbúnaðarstarfsemi sinni á sama tíma og aflað tekna af sólarorkuframleiðslu. Ávinningurinn sem stýrt beit hefur fyrir heilsu jarðvegs getur einnig skapað langtíma kostnaðarsparnað fyrir bændur. InSPIRE rannsakar um þessar mundir beit landbúnaðar í Chisago. Habitat Friendly Solar Program veitir einnig stuðning við beitarverkefni.
Þó að það séu nú þegar mörg búsvæði frævunar og beitar landbúnaðarvirkja víðsvegar um Minnesota, þá á enn eftir að vera nein uppskeruframleiðandi landbúnaðarverkefni. Yfir 70% af ræktuðu landi í Minnesota er notað til að framleiða maís og sojabaunir. Agrivoltaics er aðeins samhæft við skuggaþolna ræktun eins og laufgrænu, og maís og sojabaunir þurfa fullt sólarljós til að dafna. Vísindamenn víðsvegar um landið vinna að því að skilja hvaða tegundir ræktunar eru samrýmanlegar landbúnaði á hvaða stöðum. Einnig er verið að skoða hvaða staðir og aðstæður henta best fyrir frævunarvæn kerfi, beit og ræktun.
Landbúnaðarvirkjun hefur mikla möguleika á að vaxa stöðugt á næstu árum. Þar sem áhyggjur aukast um sólarorku og landnotkun, býður landbúnaðarvökva upp á lausnina fyrir multi-landnotkun. Eftirfarandi myndi hjálpa til við vöxt landbúnaðarvirkjunar í Minnesota:
Stefna og regluverk: Stefna sem styður landbúnaðarvirkjun myndi hjálpa til við að flýta fyrir vexti þess. Þetta getur falið í sér fjárhagslega hvata, skattaívilnanir eða styrki fyrir bændur og sólarframleiðendur sem taka upp landbúnaðarkerfi.
Rannsóknar- og sýningarverkefni: Framkvæmd rannsóknar- og sýningarverkefna sem eru sértæk fyrir loftslag Minnesota, landbúnaðarhætti og ræktunarafbrigði geta hjálpað til við að sannreyna hagkvæmni og ávinning af landbúnaði í Minnesota.
Bænda- og samfélagsfræðsla og útrás: Mikilvægt er að fræða bændur um hugsanlega kosti og áskoranir landbúnaðarvirkjunar. Hægt er að skipuleggja útrás, vinnustofur og þjálfunaráætlanir til að veita bændum nauðsynlega þekkingu til að ákveða hvort þeir vilji innleiða landbúnaðarvirkjun. Að auki getur það að byggja upp opinberan stuðning við þessi verkefni að taka þátt í samfélögum og auka vitund um kosti landbúnaðarvirkjunar.
Samstarf og samstarf: Samstarf milli ýmissa hagsmunaaðila skiptir sköpum fyrir vöxt landbúnaðarvirkjunar í Minnesota. Þetta felur í sér samstarf milli sólarframleiðenda, landbúnaðarstofnana, rannsóknastofnana og ríkisstofnana. Miðlun þekkingar, sérfræðiþekkingar og fjármagns getur flýtt fyrir framkvæmd landbúnaðarverkefna.
Alríkisstjórnarmenn taka þátt í tvíhliða átaki til að efla landbúnaðarvirkjun um allt land. Pollinator Power Act, sem öldungadeildarþingmennirnir Jeff Merkley (D-Oregon) og Cory Booker (D-New Jersey) lögðu til, miðar að því að forgangsraða sólarverkefnum sem skapa búsvæði fyrir frævunardýr. Lögin um rannsóknir og sýningar á landbúnaði, sem öldungadeildarþingmennirnir Martin Heinrich (D- Nýja Mexíkó) og Mike Braun (R-Indiana) settu fram, leitast við að úthluta 75 milljónum dala á fjórum árum til rannsóknar- og sýningarverkefna sem tengjast landbúnaði. Samkvæmt Canary Media miða þessi frumvörp að því að bregðast við áhyggjum af tapi á ræktuðu landi til sólarbúa, en jafnframt að styðja bændur og efla loftslagsmarkmið. Frumvörpin myndu veita fjármögnun til rannsókna og hjálpa til við að fylla þekkingareyður til að ákvarða hagkvæmni landbúnaðarvirkjunar á mismunandi svæðum og með ýmsum ræktun eða búfé.
Eftir því sem raforkuvæðingin öðlast skriðþunga mun hún skapa ný tækifæri í landbúnaðar- og orkugeiranum og bjóða upp á leið sem samhæfir matvælaframleiðslu og hreina orkuframleiðslu. Með áframhaldandi rannsóknum, stuðningsstefnu og samstarfi er landbúnaðarvirkjun í stakk búin til að viðhalda stöðugum vexti á næstu árum í Minnesota og víðar.
