Sedan hösten 2020 pågår forskning om agrivoltaics, jordbruk och solkraft i kombination, på Kärrbo Prästgård utanför Västerås, med finansiering från Energimyndigheten och bland andra European Energy. Solcellsinstallationen gjordes våren 2021 och sedan dess har forskarteamet arbetet med att se vilka möjligheter och utmaningar som agrivoltaics kan medföra.
Skörd
En fråga som är viktig är förstås om agrivoltaiska jordbruk ger lika bra skörd som ett konventionellt jordbruk. Pietro Campana är universitetslektor på Mälardalens Universitet och ansvarig forskare för projektet på Kärrbo prästgård. Pietro Campana berättar att de nu har övervakat skörden under två år och att de inte har sett några stora förändringar i jämförelse med likartad odling på öppet fält:
– Grödan verkar anpassa sig till skuggan under solpanelerna genom att den ökar bladytan. Vi har också sett en tendens till att grödan presterar bättre under mycket torra delar av säsongen jämfört med om grödan hade varit placerad på ett öppet fält. Resultaten överensstämmer med resultat som uppnåtts i andra länder. Med vertikalt monterade solpaneler i rader med 10 meters radavstånd förlorar vi 1 meter under solpanelerna, det vill säga 10 % av marktyan och vallproduktionen under 2021-2022.
Klimatförändringar
Det finns flera vinster med agrivoltaiska system, menar Pietro Campana. En fördel är att agrivoltaiska system kan fungera även om vi kommer att få ett förändrat klimat med högre temperaturer och mer extrem nederbörd. En annan vinst är att det finns en ny möjlighet att få en bättre ekonomi i jordbruket.
– Genom att kombinera jordbruket med solpaneler kan jordbrukarna få både högre och mer stabila inkomster, samtidigt som de bidrar med förnybar elektricitet via solkraften, säger Pietro Campana.
Storskaliga parker
Agrivoltaiska system är vägen framåt i tillståndsprocessen för storskaliga solparker, tror Pietro Campana. Vertikalt monterade agrivoltaiska system kan öka markutnyttjandet jämfört med endast jordbruk eller endast solkraft.
Övervakningssystem
Forskningen vid Kärrbo prästgård har väckt ett stort intresse runt om i världen. Modellering av skördeavkastning i agrivoltaiska system är en stor fråga för många länder runt om i världen. Många vill få en samverkan mellan solkraft och jordbruk och komma fram till hur man upprätthåller en hög nivå av produktion av grödor under panelerna.
– Jag är stolt över att vi under de senaste två åren har kunnat sätta upp ett mycket komplext övervakningssystem för både energi och skörd. Vi har också lyckats validera vår integrerade modelleringsplattform. Vi har blivit kontaktade både av multinationella företag inom förnybar energisektor och stora försäkringsbolag som har velat få tillgång till det.
Solvallen i Vässlingby
Mälardalens universitet har tillsammans med Linde Energi och Solkompaniet beviljats stöd av KK-stiftelsen för ett flerårigt forskningsprojekt knutet till Solvallen i Vässlingby, utanför Fellingsbro I Lindesbergs kommun. Syftet är att studera produktionen av solel, grödans avkastning och ekonomi. Här kombineras vertikala, dubbelsidiga solpaneler med fortsatt brukande av jordbruksmarken för odling av vall.
– Kombinationen av odling och elproduktion har potential att ge en effektivare och lönsammare markanvändning. Om det blir framgångsrikt, som vi har sett på andra håll i världen, kan det också leda till färre målkonflikter för markanvändning. Här kombineras elproduktion med odling, så intressena kombineras, avslutar Pietro Campana.
Faktaruta:
Arbetet inom Solves tema ”kombinerad markanvändning” rullar på väldigt bra och forskarteamet bestående av Pietro Campana, Bengt Stridh, Marcos Lana, Tekai Eddine Khalil Zidane (ny postdoktor), Sebastian Zainali (doktorand), Silvia Ma Lu (doktorand) och Sultan Tekie (ny doktorand) har redan publicerat en rad intressanta vetenskapliga artiklar. Se länkar nedan.
Optimisation of vertically mounted agrivoltaic systems
Direct and diffuse shading factors modelling for the most representative agrivoltaic system layouts
Photosynthetically active radiation decomposition models for agrivoltaic systems applications
3D-thermal modelling of a bifacial agrivoltaic system: a photovoltaic module perspective
Computational fluid dynamics modelling of microclimate for a vertical agrivoltaic system
Photosynthetically Active Radiation Separation Model for High-Latitude Regions
Agrivoltaics systems potentials in Sweden: a geospatial- assisted multi-criteria analysis