Screenshot
Het telen van gewassen onder zonnepanelen – “agrivoltaïsche” of “agri-fotovoltaïsche” genoemd – is een veelbelovende oplossing om hetzelfde stuk land te gebruiken om zowel de groeiende wereldbevolking te voeden als duurzame energie te leveren.
"Dit verhoogt de efficiëntie van het landgebruik, omdat het zonneparken en landbouw grond laat delen, in plaats van ze tegen elkaar te laten concurreren", aldus het World Economic Forum.
Landbouw voltaïsche experimenten in Noord-Amerika, Europa, Azië en Afrika in de afgelopen tien jaar geven aan dat het plaatsen van PV-panelen op boerderijen het waterverbruik kan verminderen; gewassen beschermen tegen overmatige blootstelling aan zonnestraling; de impact van hagel, wind en regen verminderen; verbetering van de energieopwekking op hete, droge plaatsen; en natuurlijk zorgen voor meer inkomsten voor de boeren.
In de kleine, zonnige, technologisch geavanceerde staat Israël investeert de regering de komende twee jaar ongeveer $ 5 miljoen in 120 agrivoltaïsche piloten.
Zelfs landen die al experimenteren met agrivoltaïsche energie zijn geïnteresseerd om de resultaten te zien en de geleerde lessen toe te passen op hun eigen projecten.
De leiding nemen
"Als een land dat wereldwijd wordt erkend voor innovatie op het gebied van zonne-energie en landbouw, is het normaal dat Israël het voortouw neemt op het gebied van APV [agri-photovoltaics]", aldus David Zigdon, CEO van het MIGAL Galilee Research Institute van het Israëlische ministerie van Innovatie, Wetenschap en Technologie.
MIGAL sluit zich aan bij de Green Energy Association of Israel en leidt de geplande Israel APV Steering Committee van het Israeli Climate Forum.
Zigdon zei dat studies aangeven dat agrivoltaïsche installaties die op slechts 1% van het bouwland zijn geïnstalleerd, de wereldwijde elektriciteitsbehoefte kunnen dekken.
"We zijn enthousiast over het potentieel van agrovoltaïek om het landgebruik te verbeteren, de productie van schone energie op te schalen en voedseltekorten te verminderen - vooral gezien de groeiende uitdagingen waarmee de landbouw in zoveel regio's wordt geconfronteerd."
De eerste Israëlische agrivoltaïsche installatie op volledige schaal, tentoongesteld door Doral Energy op de SunnySide APV Summit 2023 in Israël. Foto met dank aan MIGAL Galilee Research Institute via ISRAEL21c
Meer dan 600 wetenschappers, boeren, ondernemers en functionarissen uit Israël, Japan, Duitsland, Frankrijk en de Verenigde Staten woonden in maart de tweede jaarlijkse SunnySide APV-top bij , die in Israël werd georganiseerd door MIGAL en het Duitse Fraunhofer Research Institute.
Daar lanceerde MIGAL 's werelds eerste Agri-fotovoltaïsche kenniscentrum om onderzoek te verzamelen en te delen met boeren, energieontwikkelaars en beleidsmakers, zegt Ori Ben Herzel, VP van waardecreatie voor MIGAL.
"Als we bijvoorbeeld informatie uit Italië hebben over het telen van appelen, zal het in Israël totaal anders zijn, dus we moeten het vanaf het begin leren", vertelt Ben Herzel aan ISRAEL21c.
Van links, Dr. Irina Hohna van het Duitse Energieagentschap; Dr. Yael Barash Harman van het Israëlische Ministerie van Energie en Infrastructuur; Dr. Dov Khenin, voorzitter van het Israëlische Klimaatforum; en David Zigdon, CEO van het MIGAL Galilee Research Institute. Foto met dank aan MIGAL via ISRAEL21c
De Israëlische ministeries van energie, landbouw en milieubescherming hebben agrivoltaïek tot een nationale prioriteit gemaakt, zegt hij, met de strategische visie om de beste omstandigheden te vinden om zowel energie als voedsel te creëren.
MIGAL-onderzoekers zetten meer dan 50 pilots op, waaronder één op een commerciële boerderij, zegt Ben Herzel.
Tomaten en aardappelen
Aan de Bar-Ilan Universiteit in Ramat Gan begonnen prof. Yigal Cohen en onderzoeker Yariv Ben-Naim twee jaar geleden een experimenteel agrivoltaïsch project met behulp van infrastructuur van het nabijgelegen bedrijf Doral Energy
"We richten ons op tomaten en aardappelen, twee vollegrondsgewassen", vertelt Ben-Naim aan ISRAEL21c.
"We willen het biologische aspect begrijpen van wat er gebeurt met de kwaliteit en opbrengst van de planten wanneer ze worden gekweekt onder verschillende schaduweffecten van de zonnepanelen, die ongeveer een kwart van het veld bedekken", zegt hij. “We zoeken naar de ideale afstand van de gewassen tot de panelen.”
Onderzoekers van Bar-Ilan University zoeken naar de ideale afstand tussen gewassen en zonnepanelen. Foto door dr. Yariv Ben-Naim via ISRAEL21c
Ben-Naim zegt dat ongeveer 20% van de opbrengst verloren ging bij gewassen die onder de PV-panelen werden geteeld - sommige rijen verloren maar liefst 45% en andere slechts 2%, afhankelijk van hun nabijheid tot de panelen.
Bovendien zijn de tomaten in de volle schaduw van mindere kwaliteit en zijn de wortels van zowel de aardappelen als de tomaten korter en minder ontwikkeld.
"De planten onder de panelen groeien hoger omdat ze energie verbruiken op zoek naar zonlicht", zegt Ben-Naim, en merkt op dat een agrivoltaïsche onderzoeksgroep in Duitsland vergelijkbare resultaten had.
Balans tussen winst en verlies
De grote vraag is of het oogstverlies wordt gecompenseerd door inkomsten uit de geproduceerde energie, rekening houdend met de kosten voor het opzetten en onderhouden van de zonne-infrastructuur.
“Van wat ik zie, is er een relatie tussen de dekking en het verlies. Als je 15% van het veld beslaat, verlies je waarschijnlijk 15%”, zegt Ben-Naim. "Het belangrijkste probleem is de prijs die je krijgt voor de opbrengst."
Als 1.000 vierkante meter tomatenplanten normaal gesproken 12 ton opleveren, en tomaten verkopen voor 400 shekel per ton, dan is een verlies van 20% gelijk aan ongeveer 1.000 shekel. Maar tijdens het groeiseizoen van drie maanden kan de door de panelen opgewekte energie de boer 8.500 sjekel opleveren – minus afbetalingen van leningen en onderhoud.
De berekening kan worden gewijzigd, afhankelijk van de fluctuerende marktprijs van elk gewas en de waarde van de energie, evenals seizoensgebonden weersveranderingen en andere factoren.
Het planten van de experimentele agrivoltaïsche boerderij aan de Bar-Ilan University. Foto door dr. Yariv Ben-Naim via ISRAEL21c
"Het is ingewikkeld", zegt Ben-Naim. "In Israël planten boeren nooit tijdens de zomermaanden of in februari tot maart. Dus tijdens die maanden zouden ze geen oogst verliezen en alleen profiteren van de zonne-energie die op het veld wordt geproduceerd.”
Er is nog veel werk voor de boeg, concludeert hij, om de ideale balans te bepalen.
Commerciële agrivoltaïsche projecten komen eraan
"De uitdaging is vooral de impact op de landbouw zelf, om ervoor te zorgen dat de PV-panelen geen negatieve invloed hebben op de fotosynthese", zegt Rani Lifshitz, CEO van het Israëlische bedrijf voor hernieuwbare energie Teraligh.
Teralight en het Franse bedrijf Sun'Agri zullen tegen het einde van dit jaar samen twee agrivoltaïsche proefprojecten opzetten in Israël.
De projecten zullen de softwareoplossing van Sun'Agri gebruiken om de hoek van de zonnepanelen gedurende de dag te regelen om fotosynthese en elektriciteitsproductie in realtime te optimaliseren. De panelen, gemonteerd op bewegende trackers, beschermen gewassen ook tegen extreme weersomstandigheden.
"Deze strategische samenwerking met Sun'Agri zal Teralight in staat stellen om moshavim, kibbutzim en eigenaren van landbouwgrond in heel Israël een aanzienlijk waardevoorstel te bieden", zegt Lifshitz.
De resultaten van dergelijke projecten zullen licht werpen op de vraag of agrivoltaïsche technologie zijn mooie potentieel kan waarmaken.
