Solpaneler, grödor och djur på samma mark producerar mer än var för sig
Vad händer
Kontext
Agrivoltaik innebär att solpaneler monteras högt över jordbruksmark så att odling och djurhållning fortsätter under och mellan panelerna. Tekniken testas och används på flera håll i världen, med olika kombinationer av grödor, betesdjur och solenergi.
Företaget Norbut Solar Farms i delstaten New York driver drygt 500 miljoner watt solenergi och har på en av sina gårdar kombinerat 10 miljoner watt solenergi med betesdjur, biodling, odlingsväxthus och jordrestaurering. Företagets utgångspunkt är att mark som förvaltas med 25-årsperspektiv kräver en annan planering än kortsiktig fastighetsutveckling – och att solenergi, grödor och djurhållning förstärker varandra snarare än konkurrerar om ytan.
Forskargruppen vid Universitetet i Florens har undersökt kombinationen på ett ettarsfält utanför Florens, med fokus på potatis under solpaneler. I deras försöksanläggning sitter panelerna tre meter upp med fem meters mellanrum, vilket gör att 40 procent av markytan täcks men att nästan hela fältet fortfarande går att bruka med maskiner – och att betesdjur kan röra sig fritt.
Simuleringar baserade på 18 års väderdata visar att direktljuset under panelerna kan minska med upp till 55 procent under odlingssäsongen, vilket ger en genomsnittlig sänkning av potatisSkörden med 15 procent. Men effekten varierar kraftigt beroende på var på fältet plantan växer:
- I de mest beskuggade zonerna direkt under panelerna sjunker skörden till 46 procent av jämförelseskörden.
- I zoner med måttlig tidig beskuggning, ungefär 2,4 meter från panelerna, ökar skörden till 106 procent.
Det är alltså inte skuggan i sig som avgör utfallet, utan när den infaller och hur intensiv den är. Skuggan tidigt på säsongen bromsar avdunstningen, håller kvar mer vatten i jorden och försenar den stressreaktion som annars påskyndar vissning. Under de 18 år som analyserades sjönk potatisskörden på öppna fält med 25 procent, medan minskningen i agrivoltaiksystemet var något lägre – en skillnad som väntas växa i takt med ett torrare och varmare klimat.
Kalkyl för optimal mängd skugga
Kombinationen av elektricitet, grödor och betesmark gör att marken sammantaget används mer effektivt. Markmotsvarighetstalet för anläggningen landade på 1,58 – det skulle krävas 58 procent mer mark för att producera lika mycket elektricitet och potatis separat, utan djurhållning inräknad.
Ekonomiskt kostar agrivoltaikanläggningar 37 procent mer att bygga än konventionella solenergianläggningar. På övergiven åkermark med 70 procents egenanvändning av elektriciteten ger agrivoltaik en intern avkastningsgrad på 13 procent med tio års återbetalningstid, mot 21 procent och sex år för en vanlig solenergianläggning. På mark som redan brukas är skillnaden mindre, eftersom djurhållning och grödor fortsätter ge intäkter parallellt med elproduktionen.
Vad har det för betydelse
Agrivoltaik minskar behovet av ny mark för solenergi – jordbruksmark kan användas för båda. I ett varmare och torrare klimat kan skuggan från panelerna dessutom hjälpa bönder att hålla kvar fukt i marken, vilket gör tekniken mer lönsam ju hårdare sommartorkan slår.
