Agrofotowoltaika a autokonsumpcja energii w rolnictwie

Agrofotowoltaika a autokonsumpcja energii w rolnictwie: ku samowystarczalności energetycznej gospodarstw rolnych. Agrofotowoltaika (APV) to technologia umożliwiająca jednoczesne wykorzystywanie tej samej powierzchni do produkcji rolnej oraz generacji energii elektrycznej z promieniowania słonecznego.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych instalacji PV, systemy AgroPV projektowane są z uwzględnieniem potrzeb agronomicznych – zapewniają odpowiednie warunki świetlne, cieplne i wilgotnościowe dla upraw, a przy tym generują energię elektryczną. W praktyce jednak sama produkcja energii nie gwarantuje jeszcze korzyści ekonomicznych ani samowystarczalności energetycznego gospodarstwa.

Kluczowym kryterium staje się stopień pokrycia zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa przez własne źródła wytwórcze w czasie rzeczywistym – czyli rzeczywisty poziom autokonsumpcji.

Autokonsumpcja i profil energetyczny gospodarstwa

Aby racjonalnie planować inwestycje w OZE, konieczna jest szczegółowa inwentaryzacja zużycia energii w gospodarstwie, zarówno w ujęciu rocznym, jak i dobowo-godzinowym. Praktyka pokazuje, że dwa gospodarstwa o podobnym zużyciu rocznym mogą znacząco różnić się pod względem rozkładu zużycia energii w czasie.

Tymczasem charakterystyka pracy instalacji PV jest ściśle zależna od nasłonecznienia – produkuje ona energię głównie w godzinach 7:00–18:00, z wyraźnym szczytem produkcji w godzinach około południowych.

Jeśli więc profil zużycia energii w gospodarstwie nie pokrywa się z profilem produkcji, realna autokonsumpcja będzie ograniczona. Przykładowo instalacja PV będzie generować energię, która w ciągu dnia, bez magazynu energii lub elastycznych odbiorników, może nie zostać wykorzystana w pełni.

Taka sytuacja prowadzi do nadprodukcji energii elektrycznej – większa produkcja niż konsumpcja w gospodarstwie. Taka sytuacja doprowadzi do konieczności sprzedawania energii do sieci, jednak przy zmiennych warunkach rynkowych i obniżających się stawkach na rynku energii jest to coraz mniej opłacalne. To pokazuje, że autokonsumpcja jest niezwykle istotna dla ekonomiki przedsięwzięcia.

Odpowiedni dobór mocy – więcej nie znaczy lepiej

W tym kontekście nadmiarowa moc zainstalowana nie zawsze jest korzystna w obecnym systemie rozliczeń prosumenckich (po nowelizacji ustawy o OZE) oraz biorąc pod uwagę rynek energii. Konieczne jest dostosowanie instalacji PV do realnego zapotrzebowania i struktury zużycia w gospodarstwie rolnym, a nie tylko do dostępnej powierzchni dachowej czy pól pod system AgroPV.

Zbyt duża instalacja przy niskim zapotrzebowaniu prowadzi do strat ekonomicznych i nieefektywnego wykorzystania zasobów. Optymalizacja powinna odbywać się w oparciu o rzeczywiste dane poboru energii – z podziałem na strefy czasowe i sezonowość.

Co więcej, zwiększenie autokonsumpcji możliwe jest nie tylko przez dostosowanie mocy źródła, ale również poprzez elektryfikację procesów w gospodarstwie – takich jak suszenie, chłodzenie, napędzanie maszyn czy ładowanie pojazdów elektrycznych.

Każdy dodatkowy lokalny odbiornik energii zwiększa szansę na wykorzystanie wytworzonej energii na miejscu, zmniejszając uzależnienie od zewnętrznego systemu elektroenergetycznego.

Agrofotowoltaika a miks energetyczny gospodarstwa

Sama agrofotowoltaika – mimo zalet – nie jest w stanie w pełni pokryć zmiennego zapotrzebowania energetycznego w ciągu doby i roku. Dlatego warto rozważyć uzupełnienie instalacji PV o inne technologie, takie jak biogazownie rolnicze, magazyny energii czy pompy ciepła.

Tworzenie zróżnicowanego miksu energetycznego, dostosowanego do indywidualnych potrzeb i warunków gospodarstwa, jest warunkiem osiągnięcia realnej samowystarczalności energetycznej i zwiększonej autokonsumpcji.

Samowystarczalność – cel, nie hasło

Samowystarczalność oznacza nie tylko bilansowe pokrycie rocznego zapotrzebowania przez produkcję OZE, ale również zdolność do lokalnego wykorzystania tej energii w czasie jej wytwarzania. W praktyce więc kluczowe jest zarówno osiągnięcie wysokiego wskaźnika autokonsumpcji, jak i racjonalne gospodarowanie energią.

Niestety, w ostatnich latach agresywny marketing w kierunku instalacji fotowoltaicznych promował głównie model „produkuj jak najwięcej” tzn. „zakładam instalację i nastawiam się na sprzedaż energii elektrycznej”. Kłóciło się to z ideą samowystarczalności i autokonsumpcji.

Dziś na szczęście coraz więcej konsumentów, rolników, a także decydentów zaczyna rozumieć, że energia odnawialna ma większą wartość wtedy, gdy jest produkowana i konsumowana lokalnie – przez rolnika, gospodarstwo, wspólnotę energetyczną.

Agrofotowoltaika to nie tylko technologia, ale element strategicznego podejścia do gospodarowania energią w rolnictwie. Aby w pełni wykorzystać jej potencjał, konieczne jest myślenie systemowe: od inwentaryzacji zużycia, przez dobór technologii i mocy, aż po zarządzanie profilem poboru i lokalne wykorzystanie energii.

Tylko takie podejście pozwoli rolnikom rzeczywiście skorzystać z transformacji energetycznej – nie jako bierni producenci dla systemu, ale jako aktywni, samowystarczalni uczestnicy rynku energii.

Jak zaznacza dr inż. Jacek Skudlarski, SGGW, Stowarzyszenie im. prof. Żmijewskiego – współpraca świata nauki, decydentów, sektora OZE, a przede wszystkim rolników jest kluczowa dla stworzenia odpowiednich regulacji prawnych, które umożliwią z jednej strony rozwój agrofotowoltaiki w Polsce, a z drugiej zabezpieczą rozwojowe potrzeby lokalne i budowanie samowystarczalności producentów rolnych, realizując zasadę wysokoefektywnej gospodarki i wybranych elementów Rolnictwa 4.0.

Autor: Natalia Aleksiejuk