מקור: cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaics היא גישה מתפתחת לייצור אנרגיה סולארית הכוללת שילוב של פאנלים סולאריים עם פרקטיקות חקלאיות כמו ייצור יבולים, מרעה או בתי גידול של מאביקים על אותה אדמה. על ידי שילוב של פאנלים סולאריים עם שימושי קרקע אחרים, חקלאית שואפת למקסם את יעילות הקרקע וניצול המשאבים. הפאנלים הסולאריים מספקים ייצור אנרגיה נקייה ובו זמנית מציעים יתרונות כגון צל, אידוי מים מופחת ומתנת טמפרטורה עבור הצמחים או בעלי החיים התרבותיים.
גישה חדשנית זו מקדמת הן ייצור מזון או ביומסה והן ייצור אנרגיה נקייה, ומטפחת קשר סימביוטי בין חקלאות ואנרגיה סולארית המשפרת את פריון הקרקע ותורמת לעתיד עמיד ורווחי יותר.
Agrivoltaics שונה מתכנוני אנרגיה סולארית אחרים בכך שהקרקע שמתחת ומסביב לפאנלים הסולאריים מנוצלת למטרה אחרת. תכונה ייחודית זו מספקת מספר יתרונות:
ייעול הקרקע: Agrivoltaics מאפשרת שימוש פרודוקטיבי בקרקע על ידי שילוב של ייצור אנרגיה סולארית עם פעילות חקלאית. היא מאפשרת לחקלאים לייצר אנרגיה נקייה תוך ניצול אותה קרקע לגידול יבולים או מרעה של בעלי חיים, ולמקסם את היעילות והפרודוקטיביות של הקרקע.
תפוקת יבול מוגברת: נוכחותם של פאנלים סולאריים מעל הגידולים מספקת צל, מפחיתה את החום והאידוי. אפקט הצללה זה עוזר ליצור מיקרו אקלים שיכול להפחית תנודות טמפרטורה קיצוניות ואובדן מים, מה שמוביל לתשואות יבול משופרות ודרישות מים מופחתות.
יעילות משאבים משופרת: הדו-קיום של פאנלים סולאריים וגידולים מקדם יעילות במשאבים. הפאנלים לוכדים אנרגיית שמש לייצור חשמל, בעוד אפקט ההצללה מפחית את הצורך בהשקיה וחוסך במים.
גיוון בהכנסה: Agrivoltaics יכולה להציע אפיקי הכנסה נוספים לחקלאים בכך שהיא מאפשרת להם לייצר ולמכור אנרגיה נקייה לצד המוצרים החקלאיים שלהם. גיוון זה של מקורות ההכנסה יכול לתרום לכדאיות הכלכלית ולחוסן של פעולות חקלאות.
אחד האתגרים העיקריים עם אגרי-וולטאיקה הוא שהעלות הקדמית של מערכות אגר-וולטאיות עשויות להיות יקרות מכיוון שלעתים קרובות יש להן עיצובי מערכת מורכבים יותר מאשר פאנלים סולאריים מסורתיים ועשויים לדרוש שינויים מבניים כדי לאפשר שימוש כפול בקרקע. למרות חיסכון בעלויות לטווח ארוך, לציוד ולבנייה יכולות להיות עלויות גבוהות בהשוואה לחקלאות מסורתית או מתקנים סולאריים עצמאיים. חסמים פיננסיים עשויים להפריע לאימוץ נרחב, במיוחד עבור חקלאים בקנה מידה קטן או אזורים מוגבלי משאבים.
אתגר נוסף, כמו בטכנולוגיות רבות בשלבים מוקדמים, הוא להבטיח לחקלאים גישה להכשרה, סיוע טכני ומשאבים חינוכיים חיוני עבור חקלאים, מתכנני מערכות חקלאיות וקובעי מדיניות כדי להבין היטב את היתרונות הפוטנציאליים ולהתגבר על אתגרים הקשורים ביישום פרויקטים חקלאיים. ההתעניינות בחקלאות גדלה, כך שלוודא שלחקלאים יש את המשאבים הדרושים להטמעת מערכות חקלאות יהיה מכריע בעתיד.
התקנת מערכות חקלאיות מחייבת מציאת קרקע חקלאית המתאימה הן לחוות סולאריות והן לפעילות חקלאית, תוך התגברות על מגבלות ההולכה והחיבור לרשת ומשיכת חקלאים המעוניינים לחדש את פעילותם. עמידה בכל שלושת התנאים יכולה להיות אתגר.
בשלב זה, ישנם מספר פרויקטים אגרוולטאיים ברחבי מינסוטה, אך הטכנולוגיה עדיין מתפתחת. כל הפרויקטים הקיימים במינסוטה כוללים בתי גידול של מאביקים, מרעה או שילוב של השניים.
למערכות חקלאיות ידידותיות למאביקים יש שיחים, עשבים ופרחים המייצרים צוף או אבקה, המושכים מאביקים כמו דבורים ופרפרים, מתחת ומסביב לפאנלים הסולאריים. פרויקטים אלה יכולים לשפר את שירותי האבקה לגידולים חקלאיים סמוכים. האבקה משופרת יכולה להגדיל את יבול היבול, לשפר את איכות הפרי ולשפר את ייצור הזרעים, לטובת החקלאים. יתרה מזאת, מתקנים סולאריים היוצרים בתי גידול מאביקים יכולים להוביל לחסכון בעלויות תפעול ותחזוקה לאורך זמן בשל התועלת שהמאביקים יוצרים לבריאות המערכת האקולוגית. רוב המערכות החקלאיות הידידותיות למאביקות הקיימות במינסוטה ממוקמות בחצי הדרומי של המדינה.
קונקסוס אנרג'י, המבוססת על מינסוטה, מאמצת אגריוולטאים ידידותיים למאביקים. מאמר שפרסמה החברה מתאר את שותפותם עם Prairie Restorations, שבאמצעותה תכננו אחו פורח ידידותי לאביקים מתחת למערך השמש בקמפוס שלה. מאז, Connexus נותנת עדיפות לניהול הקרקע בכל הפרויקטים הסולאריים שלה, שכעת משתרעים על פני 120 דונם ומטפחים למעלה מ-15 מיליון צמחים ילידיים וידידותיים למאביקים.
כיום נעשים מחקרים רבים כדי להבין טוב יותר את מידת היתרונות של מערכות אגרוולטאיות ידידותיות למאביקים, כולל אחד במינסוטה. פרויקט שיטות סולריות חדשניות של משרד האנרגיה המשולבות עם כלכלות ומערכות אקולוגיות כפריות (InSPIRE) עורך מחקר על חקלאות ידידותית למאביקים במחוז אנוקה וב-Atwater. ממשלת המדינה גם הראתה תמיכה בחקלאות הידידותית למאביקים.
בשנת 2022, מינסוטה הקימה את תוכנית השמש הידידותית לגידול חיים, התומכת ביצירת פרויקטים סולאריים ידידותיים למאביקים באמצעות משאבים טכניים וטפסי הערכת פרויקטים.
פרויקטים של חקלאות מרעה משלבים הפקת אנרגיה סולארית עם בעלי חיים הרועים מתחת או בין הפאנלים הסולאריים. שילוב מרעה עם ייצור אנרגיה סולארית יכול לספק אפיקי הכנסה נוספים לחקלאים. על ידי ניצול קרקע למרעה של בעלי חיים, חקלאים יכולים לגוון את הפעילות החקלאית שלהם תוך הפקת הכנסות מייצור אנרגיה סולארית. היתרונות שיש למרעה מנוהלת לבריאות הקרקע יכולים גם ליצור חיסכון בעלויות לטווח ארוך לחקלאים. InSPIRE חוקרת בימים אלה חקלאיות מרעה בצ'יסגו. תוכנית השמש הידידותית לגידול גידול מעניקה גם תמיכה בפרויקטי מרעה.
אמנם יש כבר הרבה בתי גידול של מאביקים ומתקנים חקלאיים מרעה ברחבי מינסוטה, אבל עדיין אין פרויקטים חקלאיים לייצור יבולים. למעלה מ-70% מהשטחים החקלאיים במינסוטה משמשים לייצור תירס ופולי סויה. Agrivoltaics תואם רק עם גידולים סובלניים לצל כגון עלים ירוקים, ותירס ופולי סויה דורשים אור שמש מלא כדי לשגשג. חוקרים ברחבי הארץ פועלים להבין אילו סוגי גידולים מתאימים ביותר ל-agrivoltaics באילו מיקומים. הם גם בוחנים אילו מקומות ותנאים מתאימים ביותר למערכות ידידותיות למאביקים, מרעה וייצור יבולים.
ל- Agrivoltaics יש פוטנציאל גדול לצמוח בעקביות בשנים הקרובות. כשהחששות גוברות לגבי אנרגיה סולארית ושימוש בקרקע, אגרי-וולטאיקה מציעה את הפתרון של שימוש רב-קרקעי. הדברים הבאים יסייעו לצמיחה של אגריוולטאיקה במינסוטה:
מדיניות ומסגרת רגולטורית: מדיניות התומכת בחקלאות תעזור להאיץ את צמיחתה. זה עשוי לכלול תמריצים כספיים, הקלות מס או מענקים עבור חקלאים ומפתחי שמש המאמצים מערכות אגרוולטאיקה.
פרויקטי מחקר והדגמה: ביצוע פרויקטי מחקר והדגמה ספציפיים לאקלים של מינסוטה, שיטות חקלאות וזני גידולים יכולים לעזור לאמת את ההיתכנות והיתרונות של אגריוולטאיקה במינסוטה.
חינוך והסברה לחקלאים ולקהילה: חינוך חקלאים לגבי היתרונות והאתגרים הפוטנציאליים של חקלאות היא חיונית. ניתן לארגן הסברה, סדנאות ותוכניות הכשרה כדי לספק לחקלאים את הידע הדרוש כדי להחליט אם הם רוצים ליישם חקלאות. בנוסף, מעורבות בקהילות מקומיות והעלאת המודעות לגבי היתרונות של אגריוולטאיקה יכולים לעזור לבנות תמיכה ציבורית בפרויקטים אלה.
שיתוף פעולה ושותפויות: שיתוף פעולה בין מחזיקי עניין שונים הוא חיוני לצמיחת החקלאות במינסוטה. זה כולל שותפויות בין מפתחי שמש, ארגונים חקלאיים, מוסדות מחקר וסוכנויות ממשלתיות. שיתוף ידע, מומחיות ומשאבים יכול להאיץ את יישום הפרויקטים החקלאיים.
קובעי מדיניות פדרליים עוסקים במאמץ דו-מפלגתי כדי להגביר את החקלאות ברחבי המדינה. חוק כוח המאביקים, שהוצע על ידי הסנאטורים ג'ף מרקלי (D-Oregon) וקורי בוקר (D-New Jersey), נועד לתת עדיפות לפרויקטים סולאריים היוצרים בתי גידול למאביקים. חוק המחקר וההדגמה של Agrivoltaics, שהועלה על ידי הסנאטורים מרטין היינריך (D- ניו מקסיקו) ומייק בראון (R-Indiana), מבקש להקצות 75 מיליון דולר במשך ארבע שנים לפרויקטי מחקר והדגמה הקשורים לחקלאות. לפי קנרי מדיה, הצעות החוק הללו מטרתן לתת מענה לחששות לגבי אובדן קרקע חקלאית לחוות סולאריות, תוך תמיכה בחקלאים וקידום יעדי אקלים. הצעות החוק יספקו מימון למחקר ויסייעו במילוי פערי ידע כדי לקבוע את הכדאיות של חקלאות באזורים שונים ועם יבולים או בעלי חיים שונים.
ככל שהאגרי-וולטאיקה תופסת תאוצה, היא תיצור הזדמנויות חדשות במגזרי החקלאות והאנרגיה, ומציעה מסלול המשלב ייצור מזון וייצור אנרגיה נקייה. עם מחקר מתמשך, מדיניות תומכת ומאמצים משותפים, אגריוולטאיקה עומדת לקיים צמיחה מתמדת בשנים הקרובות במינסוטה ומחוצה לה.
