"Solbruk": Vinn-vinn med solcellepaneler plantet i åkeren

Solkraftparker er plasskrevende og konkurrerer ofte om arealer som kan brukes til andre gode formål. I flere land er forsøk i gang med å kombinere landbruk og solcelleanlegg. Statkraft planlegger prosjekter både i Italia og Nederland.

Martijn van der Pouw
Martijn van der Pouw
Business Development Manager

Martijn van der Pouw er forretningsutvikler og arbeider med å utvikle solkraftprosjekter for Statkraft i Nederland, med tilhold i 's-Hertogenbosch.

Costanza Rizzo
Costanza Rizzo
Agri-PV Senior Developer

Costanza Rizzo arbeider med utvikling av solkraftprosjekter for Statkraft i Italia, med tilhold i Milano.

Du tror kanskje at solparker passet best i tørre og solrike omgivelser, som i en ørken? Nei, det stemmer ikke helt. Solcellene fungerer bedre der det er en viss luftfuktighet, og det har vist seg at typiske jordbruksområder er godt egnet. Dette er imidlertid arealer som allerede er under stort press, noe som skaper en interessekonflikt mellom produksjon av mat og produksjon av elektrisk kraft.

Hvorfor ikke kombinere jordbruk med solcellepaneler på samme areal? Det er ingen ny idé. Agrivoltaisk kombinasjonsbruk eller "solbruk" – også kjent som agrivoltaics, agrisolar, agrophotovoltaics eller agri-PV – har vært drøftet i flere tiår, men det er først i senere år det har blitt høyaktuelt å realisere prosjekter i større skala.

Verden trenger mer fornybar energi, og solkraft er utvilsomt en del av løsningen, ikke minst i land med mye sol gjennom året.

Solceller og traktor
Mange landbruksmaskiner krever stor plass. Solcellepanelene kan designes slik at de ved behov kan tiltes vertikalt og gjøre plass for en traktor.

Kamp om areal

– Å kombinere solkraftanlegg med landbruk fremstår som en veldig fornuftig tanke, særlig i et land der det er hard konkurranse om arealene, sier Martijn van der Pouw, forretningsutvikler i Statkraft Nederland.

Nederland er nettopp et eksempel på et land der behovet er stort for tilgang på ny fornybar kraft, samtidig som det finnes lite tilgjengelig arealer for å anlegge solparker.

– Kombinasjonsbruk kan løse konflikten mellom fornybar kraftproduksjon og landbruksproduksjon, sier van der Pouw. Han understreker at den primære bruken av arealet alltid skal være landbruk, og at kraftproduksjonen skal være et tillegg.

– Det finnes flere solparker der sauer gresser mellom panelene, men dette er ikke hva vi i Nederland normalt vil regne som agrivoltaisk kombinasjonsbruk. Det er egentlig bare en enkel måte å klippe gresset på. I et agrivoltaisk prosjekt er målet å produsere grønnsaker, bær eller frukt, samtidig som du produserer elektrisk kraft.

Generelt vil det være slik at kombinasjonsbruken vil redusere både jordbruksproduksjonen og kraftproduksjonen sammenlignet med om det samme arealet ble brukt bare til det ene eller det andre. 

– Målet er at jordbruksproduksjonen skal utgjøre minst 70 prosent av hva den var før solcellepanelene ble installert, sier van der Pouw.

– Hvis arealet samtidig produserer 70 prosent av solenergien i en tradisjonell solpark, får du i realiteten 140 prosent utbytte sammenlignet med å bruke arealet til enten jordbruk eller solenergi.

For bonden som leier ut sitt areal til kraftproduksjon, kan det være gode nyheter. I tillegg til avkastningen fra landbruket vil det også bli inntekter fra kraftproduksjonen. Det kan øke bondens inntekter og gjøre gårdsdriften mer forutsigbar.

solcellepaneler
Sted: Emmen, Nederland
Foto: Statkraft

Solkraft spiller en stadig viktigere rolle i det globale energisystemet, og solkraft er nå den raskest voksende kilden til energi i verden. Statkraft utvikler og eier solkraftverk og er hele tiden på utkikk etter nye muligheter for å utvide virksomheten.

Solkraft i Statkraft

Opens in new tab or window

Ulike typer vekster

Det kan høres veldig enkelt ut å plassere noen solcellepaneler mellom radene med salat eller gulrot, men å få til et godt samspill mellom solenergi og landbruk er litt mer komplisert enn som så. Både design på solcelleanlegget, mikroklimatiske forhold og type vekster er faktorer som kan avgjøre om prosjektet er bærekraftig eller ikke.

– Solcellepaneler i en åker vil nødvendigvis kaste skygge. Det kan være gunstig for noen vekster, for andre ikke. I Nord-Europa ser det ut til at agrivoltaisk produksjon egner seg godt for vekster som løk, korn, poteter og rotgrønnsaker, kanskje også jordbær eller bringebær. I områder der solen er veldig hard, kan solcellepanelene redusere fordampingen og faktisk legge grunnlaget for høyere produksjon enn ellers. I Sør-Europa kan solcellepaneler sannsynligvis med fordel kombineres med vinranker eller olivenbusker, sier van der Pouw.

– Forsøkene handler mye nå om å finne ut hva slags vekster som egner seg best for denne typen kombinasjonsdrift, og hvilke vekster som egner seg best hvor.

Solpaneler og drivhus
(Foto: Shutterstock)

Fast montert eller roterende

Om kombinasjonsbruk skal kunne gjennomføres i praksis, må solcellepanelene plasseres slik at både mennesker og maskiner kan bevege seg mellom dem eller under dem for å pleie eller høste vekstene. Solcellepaneler må også fra tid til annen rengjøres, hvis de skal fungere godt.

Solcellepanelene kan være fastmonterte eller de kan være fleksible og roterende. Hvis de er roterende, vil skyggene fra dem flytte seg gjennom dagen. Er de fastmonterte, vil jorden under ha sol eller skygge på bestemte tidspunkter. Planter reagerer ulikt på veksling mellom lys og skygge. For visse plantesorter kan det være gunstig, mens andre kan få redusert vekst. 

– Dette er også blant de tingene vi må finne ut av gjennom forsøk, sier van der Pouw.

– Det er ulike parametere som påvirker både kraftproduksjonen fra solcellene og jordbruksproduksjonen. Målet er selvfølgelig å finne løsningen som gir mest mulig produsert kraft og de best mulige vekstforhold for plantene.

Sol beveger seg over solcellepaneler
Hvis solpanelene er roterende og følger solen gjennom dagen, vil det gi mer effektiv kraftproduksjon og også en jevnere fordeling av skygge for plantene gjennom dagen.

Eget design

Solcellepanelene som settes ut i åkeren, er ikke de samme som du vil sette på taket av en bygning eller i en standard solpark.

– I åkeren er det konkurranse om hvert enkelt foton, sier Martijn van der Pouw. – Skal lyset gå til elektrisitet eller fotosyntese? Når du skal kombinere solceller med landbruk, er det nødvendig å bruke paneler som slipper gjennom mer lys, eller som blir plassert med større avstand mellom hverandre for å la lyset få god tilgang til vekstene. Valg av design vil bestemmes av hva slags vekster som skal dyrkes, sier han.

– For å skape best mulige vekstforhold kan det bli aktuelt å bruke sensorer i åkeren som kommuniserer med datamaskiner som igjen styrer panelene og sørger for at vekstene får dekket sitt behov for lys i ulike vekstfaser.

Utfordringer for maskiner

Moderne landbruk er svært avhengig av maskiner, så dersom agrivoltaisk produksjon skal fungere, må solparkene være utformet slik at maskinene kommer til. Det krever at det må være en viss avstand mellom solcellepanelene, eller at de må plasseres så høyt over bakken at maskinene kan kjøre under.

– I enkelte prosjekter har solcellepanelene vært plassert fem meter over bakken. Da er det ikke noe problem for landbruksmaskiner å komme til, sier Costanza Rizzo i Statkraft Italia. Hun er en del av utviklerteamet som jobber med å utvikle agrivoltaiske prosjekter i hjemlandet.  

– Ulempen med denne løsningen er at den er veldig kostbar og ulønnsom i dag uten subsidier. Derfor planlegger vi i våre prosjekter å bruke paneler som er montert på bakken i litt over to meters høyde, sier hun.

For å løse utfordringen med landbruksmaskinene er panelene roterende. Det gjør at de kan følge solen gjennom dagen, men også tiltes vertikalt slik at en traktor kan passere mellom radene med solcellepaneler.

Traktor kjører mellom solcellepaneler
(Foto: Shutterstock)

Forskningsprosjekt

For å få mer kunnskap om agrivoltaisk landbruk har Statkraft Italia inngått et forskningssamarbeid med universitetet i Bari Aldo Moro i Sør-Italia. Prosjektet "Agrophotovoltaics for a sustainable future" skal bidra til å utvikle metoder og teknologi for de beste løsningene for å kombinere landbruk og kraftproduksjon.

Prosjektet skal også se på hvilke vekster som er best egnet for denne typen kombinasjonsbruk, hvordan solcellepanelene må designes, og hvilke utfordringer som må løses når det gjelder maskinbruk, innhøsting og miljøhensyn.

Skepsis

I tillegg til de rent tekniske utfordringene er det viktig å få bøndene og myndigheter med på laget. Costanza Rizzo innrømmer at de har møtt mye skepsis blant bøndene og deres organisasjoner, men at det er i ferd med å endre seg.

– Skepsisen skyldes dels at mange ikke helt forstår konseptet, dels at de ikke tror det vil fungere. Derfor har vi arbeidet mye med å involvere ulike interessenter lokalt og spre kunnskap og informasjon om hvilke fordeler et kombinasjonsbruk kan gi, sier hun.

– I det sørlige Italia har det i senere år vært mye tørke, noe som har gjort jordbruk mer krevende og mindre attraktivt. Hvis vi kan vise at solcellepaneler kan bidra til å skape et mer gunstig mikroklima og bedre vekstforhold i et tørt klima, vil det forhåpentligvis overbevise flere, sier hun.

Statkraft utforsker blant annet muligheten for å kombinere solcellepaneler med superintensiv olivenproduksjon, en produksjonsmåte der trærne står tettere for å gjøre maskinell innhøsting mulig. Også tomatproduksjon kan være aktuelt å kombinere med solcellepaneler. Tomater skal helst ha mye sol og varme, men i et stadig tørrere og varmere klima kan det vise seg gunstig med tiltak for å skape skygge og redusere fordamping.

Alle Statkrafts agrivoltaiske prosjekter er foreløpig på planleggingsstadiet, men Rizzo håper å få realisert de første allerede i første halvdel av 2023.

Statkraft har for øvrig solparker i drift i Spania der sauer gresser mellom solcellepanelene. Videoen er fra det store solkraftanlegget Talayuela i Cáceres i Extremadura-regionen, et av de største solkraftanleggene i Europa:

Sosial bærekraft

For å få oppslutning om slike kombinasjonsprosjekter er det viktig å kunne vise hvilken merverdi de gir lokalt, både økonomisk og sosialt. Ingen vil ha solcellepaneler i åkeren hvis det ikke gir noen gevinster. Et positivt element er en økt lokal kraftproduksjon som kan gi bøndene større og mer stabile inntekter, samtidig som elektrifiseringen kan gjøre landbruksproduksjonen mer bærekraftig.

– Prosjektene må være nyttige ikke bare for bøndene, men for hele lokalsamfunnet, sier Costanza Rizzo. Utbygging og drift kan skape lokale arbeidsplasser, og en utbygger kan også bidra på andre måter til sosial nytte.

– Utbyggeren kan gjøre de agrivoltaiske parkene tilgjengelige for lokalbefolkningen. Vi kan bygge sykkelstier, turveier og arealer for lek og undervisning. Slik tilrettelegging vil gi lokalsamfunnene større eierskap til prosjektene, mener Rizzo.

– Mange områder i Sør-Italia er fattige. Da er det viktig at vi viser at vi ikke bare er en utbygger som er ute etter rask gevinst, men at vi er en ansvarlig aktør med et langsiktig perspektiv og ønske om å bidra til å skape en bærekraftig fremtid for lokalsamfunnet.

Jordbruksmaskin og solcellepaneler
Dyrking ev poteter i radene mellom solcellepanelene er ett eksempel på hvordan verdifulle arealer kan utnyttes både til produksjon av elektrisk kraft og produksjon av jordbruksprodukter. (Foto: Statkraft)


Andre artikler om solkraft

Del denne artikkelen