Sumber:cleanenergyeconomymn.org
Agrivoltaics ialah pendekatan baru untuk pengeluaran tenaga suria yang melibatkan gabungan panel solar dengan amalan pertanian seperti pengeluaran tanaman, ragut atau habitat pendebunga di tanah yang sama. Dengan menyepadukan panel solar dengan kegunaan tanah lain, agrivoltaics bertujuan untuk memaksimumkan kecekapan tanah dan penggunaan sumber. Panel solar menyediakan penjanaan tenaga bersih sambil pada masa yang sama menawarkan faedah seperti teduhan, pengurangan penyejatan air dan penyederhanaan suhu untuk tumbuhan atau haiwan yang ditanam.
Pendekatan inovatif ini menggalakkan kedua-dua pengeluaran makanan atau biojisim dan penjanaan tenaga bersih, memupuk hubungan simbiotik antara pertanian dan tenaga suria yang meningkatkan produktiviti tanah dan menyumbang kepada masa depan yang lebih berdaya tahan dan menguntungkan.
Agrivoltaics berbeza daripada reka bentuk tenaga suria yang lain kerana tanah di bawah dan di sekeliling panel solar digunakan untuk tujuan lain. Ciri unik ini memberikan beberapa faedah:
Pengoptimuman tanah: Agrivoltaics membolehkan penggunaan tanah secara produktif dengan menggabungkan penjanaan tenaga suria dengan aktiviti pertanian. Ia membolehkan petani menjana tenaga bersih sambil menggunakan tanah yang sama untuk penanaman tanaman atau ragut ternakan, memaksimumkan kecekapan dan produktiviti tanah.
Peningkatan hasil tanaman: Kehadiran panel solar di atas tanaman memberikan naungan, mengurangkan haba dan penyejatan yang berlebihan. Kesan teduhan ini membantu menghasilkan iklim mikro yang boleh mengurangkan turun naik suhu yang melampau dan kehilangan air, yang membawa kepada hasil tanaman yang lebih baik dan mengurangkan keperluan air.
Kecekapan sumber dipertingkatkan: Kewujudan bersama panel solar dan tanaman menggalakkan kecekapan sumber. Panel menangkap tenaga suria untuk penjanaan elektrik, manakala kesan teduhan mengurangkan keperluan untuk pengairan dan menjimatkan air.
Kepelbagaian pendapatan: Agrivoltaics boleh menawarkan aliran hasil tambahan kepada petani dengan membolehkan mereka menjana dan menjual tenaga bersih bersama-sama produk pertanian mereka. Kepelbagaian sumber pendapatan ini boleh menyumbang kepada daya maju ekonomi dan daya tahan operasi perladangan.
Salah satu cabaran utama dengan agrivoltaics ialah kos pendahuluan sistem agrivoltaic boleh menjadi mahal kerana mereka selalunya mempunyai reka bentuk sistem yang lebih kompleks daripada panel solar tradisional dan mungkin memerlukan pengubahsuaian struktur untuk membolehkan penggunaan tanah dua kali. Walaupun penjimatan kos jangka panjang, peralatan dan pembinaan boleh mempunyai kos yang tinggi berbanding dengan pertanian tradisional atau pemasangan solar kendiri. Halangan kewangan mungkin menghalang penerimaan yang meluas, terutamanya bagi petani berskala kecil atau kawasan yang terhad sumber.
Cabaran lain, seperti kebanyakan teknologi peringkat awal, ialah memastikan petani mempunyai akses kepada latihan, bantuan teknikal dan sumber pendidikan adalah penting untuk petani, pereka bentuk sistem agrivolta dan penggubal dasar untuk memahami sepenuhnya potensi manfaat dan mengatasi cabaran yang berkaitan dengan pelaksanaan projek pertanian. Minat dalam agrivoltaic semakin meningkat, jadi memastikan petani mempunyai sumber yang mereka perlukan untuk melaksanakan sistem agrivoltaic adalah penting pada masa hadapan.
Memasang sistem agrivoltaik memerlukan mencari tanah pertanian yang sesuai untuk kedua-dua ladang solar dan operasi ladang, di samping mengatasi had penghantaran dan sambungan grid serta menarik petani yang berminat untuk menginovasi operasi mereka. Memenuhi ketiga-tiga syarat boleh menjadi satu cabaran.
Pada masa ini, terdapat beberapa projek agrivolta di seluruh Minnesota, tetapi teknologi itu masih muncul. Semua projek sedia ada di Minnesota melibatkan habitat pendebunga, ragut atau campuran kedua-duanya.
Sistem agrivoltaik mesra pendebunga mempunyai nektar atau pokok renek yang menghasilkan debunga, rumput dan bunga, yang menarik pendebunga seperti lebah dan rama-rama, di bawah dan di sekeliling panel solar. Projek-projek ini boleh meningkatkan perkhidmatan pendebungaan untuk tanaman pertanian berdekatan. Pendebungaan yang lebih baik boleh meningkatkan hasil tanaman, meningkatkan kualiti buah dan meningkatkan pengeluaran benih, memberi manfaat kepada petani. Tambahan pula, pemasangan suria yang mewujudkan habitat pendebunga boleh membawa kepada penjimatan kos operasi dan penyelenggaraan dari semasa ke semasa disebabkan faedah pendebunga cipta untuk kesihatan ekosistem. Kebanyakan sistem agrivoltaik mesra pendebunga sedia ada di Minnesota terletak di bahagian selatan negeri itu.
Connexus Energy yang berpangkalan di Minnesota menerima agrivoltaik mesra pendebunga. Artikel yang diterbitkan oleh syarikat itu menerangkan perkongsian mereka dengan Prairie Restoration, yang melaluinya mereka mereka bentuk padang rumput berbunga mesra pendebunga di bawah tatasusunan suria di kampusnya. Sejak itu, Connexus telah mengutamakan pengurusan tanah pada semua projek solarnya, yang kini meliputi lebih 120 ekar dan menanam lebih 15 juta tumbuhan asli dan mesra pendebunga.
Pada masa ini terdapat banyak kajian sedang dilakukan untuk lebih memahami sejauh mana faedah sistem agrivoltaik mesra pendebunga, termasuk satu di Minnesota. Projek Amalan Solar Inovatif Jabatan Tenaga Bersepadu dengan Ekonomi Luar Bandar dan Ekosistem (InSPIRE) sedang menjalankan penyelidikan mengenai agrivoltaik mesra pendebunga di Anoka County dan Atwater. Kerajaan negeri juga telah menunjukkan sokongan terhadap agrivoltaik mesra pendebunga.
Pada tahun 2022, Minnesota menubuhkan Program Suria Mesra Habitat, yang menyokong penciptaan projek suria mesra pendebunga melalui sumber teknikal dan borang penilaian projek.
Projek agrivolatik ragut menggabungkan pengeluaran tenaga suria dengan ragut ternakan di bawah atau di antara panel solar. Mengintegrasikan ragut dengan pengeluaran tenaga suria boleh memberikan aliran pendapatan tambahan untuk petani. Dengan menggunakan tanah untuk ragut ternakan, petani boleh mempelbagaikan aktiviti pertanian mereka sambil menjana pendapatan daripada pengeluaran tenaga solar. Faedah ragut terurus untuk kesihatan tanah juga boleh mewujudkan penjimatan kos jangka panjang untuk petani. InSPIRE sedang menyelidik agrivoltaic ragut di Chisago. Program Suria Mesra Habitat juga menyediakan sokongan untuk projek ragut.
Walaupun sudah terdapat banyak habitat pendebunga dan pemasangan agrivolta ragut di seluruh Minnesota, masih belum ada sebarang projek agrivolta yang menghasilkan tanaman. Lebih 70% tanah ladang di Minnesota digunakan untuk menghasilkan jagung dan kacang soya. Agrivoltaics hanya serasi dengan tanaman yang tahan teduh seperti sayur-sayuran berdaun, dan jagung dan kacang soya memerlukan cahaya matahari penuh untuk berkembang maju. Penyelidik di seluruh negara sedang berusaha untuk memahami jenis tanaman yang paling serasi dengan agrivoltaik di lokasi mana. Mereka juga melihat lokasi dan keadaan mana yang paling sesuai untuk sistem mesra pendebunga, ragut dan pengeluaran tanaman.
Agrivoltaics mempunyai potensi besar untuk berkembang secara konsisten pada tahun-tahun akan datang. Apabila kebimbangan meningkat tentang tenaga suria dan penggunaan tanah, agrivoltaics menawarkan penyelesaian penggunaan berbilang tanah. Perkara berikut akan membantu pertumbuhan agrivoltaics di Minnesota:
Rangka kerja dasar dan kawal selia: Dasar yang menyokong agrivoltaics akan membantu mempercepatkan pertumbuhannya. Ini mungkin termasuk insentif kewangan, pelepasan cukai atau geran untuk petani dan pemaju solar yang menggunakan sistem agrivoltaik.
Projek penyelidikan dan demonstrasi: Menjalankan projek penyelidikan dan demonstrasi khusus untuk iklim Minnesota, amalan pertanian dan varieti tanaman boleh membantu mengesahkan kebolehlaksanaan dan faedah agrivoltaics di Minnesota.
Pendidikan dan jangkauan petani dan komuniti: Mendidik petani tentang potensi kelebihan dan cabaran agrivoltaics adalah penting. Jangkauan, bengkel dan program latihan boleh dianjurkan untuk menyediakan petani dengan pengetahuan yang diperlukan untuk memutuskan sama ada mereka ingin melaksanakan agrivoltaics. Di samping itu, melibatkan komuniti tempatan dan meningkatkan kesedaran tentang faedah agrivoltaics boleh membantu membina sokongan orang ramai untuk projek ini.
Kerjasama dan perkongsian: Kerjasama antara pelbagai pihak berkepentingan adalah penting untuk pertumbuhan agrivoltaics di Minnesota. Ini termasuk perkongsian antara pemaju solar, organisasi pertanian, institusi penyelidikan dan agensi kerajaan. Perkongsian pengetahuan, kepakaran dan sumber boleh mempercepatkan pelaksanaan projek agrivolta.
Pembuat dasar persekutuan terlibat dalam usaha dwipartisan untuk meningkatkan aktiviti pertanian di seluruh negara. Akta Kuasa Pencemar, yang dicadangkan oleh Senator Jeff Merkley (D-Oregon) dan Cory Booker (D-New Jersey), bertujuan untuk mengutamakan projek solar yang mewujudkan habitat untuk pendebunga. Akta Penyelidikan dan Demonstrasi Agrivoltaics, yang dikemukakan oleh Senator Martin Heinrich (D- New Mexico) dan Mike Braun (R-Indiana), bertujuan untuk memperuntukkan $75 juta dalam tempoh empat tahun untuk projek penyelidikan dan demonstrasi yang berkaitan dengan agrivoltaics. Menurut Canary Media, rang undang-undang ini bertujuan untuk menangani kebimbangan mengenai kehilangan tanah pertanian kepada ladang solar, sementara juga menyokong petani dan memajukan matlamat iklim. Rang undang-undang itu akan menyediakan pembiayaan untuk penyelidikan dan membantu mengisi jurang pengetahuan untuk menentukan daya maju agrivoltaics di wilayah yang berbeza dan dengan pelbagai tanaman atau ternakan.
Apabila agrivoltaics memperoleh momentum, ia akan mewujudkan peluang baharu dalam sektor pertanian dan tenaga, menawarkan laluan yang mengharmonikan pengeluaran makanan dan penjanaan tenaga bersih. Dengan penyelidikan berterusan, dasar sokongan dan usaha kolaboratif, agrivoltaics bersedia untuk mengekalkan pertumbuhan yang stabil pada tahun-tahun akan datang di Minnesota dan seterusnya.