Virs lauka vai uz siltumnīcas
Kā skaidroja inženierzinātņu doktors, Rīgas Tehniskās universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta vadošais pētnieks Dzintars Jaunzems, lauksaimniecībā integrētajiem saules paneļiem (angļu val. “agrivoltaics") ir vairākas pieejas – vai nu saules paneļus izvieto virs lauka, kur aug dažādas lauksaimniecības kultūras, vai arī saules paneļus liek uz siltumnīcām.
“Prioritāte ir vienlaicīgi izmantot vienu zemes platību gan lauksaimniecības produktu iegūšanai, gan enerģijas ražošanai no saules. Šāda pieeja palielina zemes izmantošanas efektivitāti – saules paneļi ne tikai ražo elektroenerģiju, bet noēno, veido aizvēju, ietekmē augsnes temperatūru un apkārtējo mikroklimatu. Saules paneļi šajā gadījumā ir tādi paši, kādus izmanto arī citur, – to darbības princips neatšķiras. Piemēram, kristāliskie ir absolūti necaurspīdīgi un nav lokani, tikmēr plānie jeb “thin-film” saules paneļi ir lokani un ar zināmu caurspīdīgumu. Salīdzinājumā ar lokanajiem paneļiem, kristāliskajiem ir augstāka efektivitāte,” stāstīja Jaunzems. Tādējādi atkarībā no vajadzības saules paneļi tiek integrēti, piemēram, siltumnīcas stiklā.
Ražību ietekmē leņķis
Saules paneļa ražību ietekmē tā novietojums jeb leņķis pret horizontu un orientācija. “Latvijā tie būtu apmēram 35 grādi pret dienvidiem. Lauksaimniecībā integrētiem saules paneļiem ir priekšrocība, jo to efektivitāte vasarā var būt mazliet lielāka. Tas tāpēc, ka zem tiem esošie augi vai zaļā masa ir ar zemāku temperatūru, kas nedaudz atdzesē saules paneli un labvēlīgi ietekmē tā efektivitāti. Tāpat var tikt izmantots risinājums, kad saules paneļi seko līdzi saulei, lai paaugstinātu to ražību,” norādīja Jaunzems.
Trūkums – augstas izmaksas
Ideja vienlaikus no viena un tā paša hektāra zemes iegūt gan pārtiku, gan enerģiju ir vilinoša un pat nepieciešama pasaulē, kurā jādomā par ilgtspējīgu resursu izmantošanu un vairāku miljardu cilvēku pabarošanu. Viens no šo paneļu trūkumiem ir to salīdzinoši augstās izmaksas, jo lauksaimniecībā integrēto paneļu izvietošana prasa lielākas konstrukcijas un ir dārgāka par vienkāršu saules paneļu parka izbūvi. Taču, neraugoties uz to, Vācijā šāda veida risinājumi ir jau no 2005. gada. Latvijā šāda veida sistēmu vēl nav, ko Jaunzems skaidroja ar vairākiem faktoriem.
“Pirmkārt, daļēji ir uzskats un mīts, ka pie mums saule nespīd, otrkārt, lauksaimnieki primāri nodarbojās ar lauksaimniecību un īsti nedomā par enerģijas ražošanu. Lai gan ir arī zemnieku saimniecības, kurās ir uzstādīti saules paneļi, tie tiešā veidā tik un tā nav integrēti uz lauksaimniecības zemēm. Taču būtiski Latvijā ir arī tas, ka pie mums nav īsti konkurences starp zemes izmantošanu lauksaimniecības un enerģijas ražošanas vajadzībām. Respektīvi, mums ir daudz brīvas zemes un mums nav dilemmas – ražot enerģiju vai tajā platībā kaut ko audzēt,” norādīja Jaunzems, prognozējot, ka Latvijā tik drīz šādas sistēmas nekļūs īpaši pieprasītas.
Bioloģijas doktore: Saules paneļi ir iespēja, kas jāizmanto
Vaicāta, cik vēlami integrētie saules paneļi varētu būt lauksaimniecības kultūrām, Latvijas Lauksaimniecības universitātes Lauksaimniecības fakultātes Augsnes un augu zinātņu institūta profesore, bioloģijas doktore, augu fizioloģe Ina Alsiņa, atzina, ka enerģijas ieguve šādā veidā ir jāuzskata par iespēju, kas jāizmanto.
“Domājot par šo elementu piemērotību, ne tik liela nozīme ir audzējamam kultūraugam, bet gan saules bateriju izvietojumam, lai augus varētu apkopt un tie saņemtu pietiekamu gaismas daudzumu. Svarīga ir augu augšanas prasību un saules paneļu funkcionēšanas saskaņošana,” uzskata Alsiņa.
Jau šobrīd augu noēnošanai lieto noteiktus tīklus un, ja vien apstākļi ļauj, tīklus varētu nomainīt ar enerģiju ģenerējošu materiālu, uzsvēra Alsiņa. Taču, lai augi neaizietu bojā pārlieka noēnojuma dēļ, rūpīgi būs jāizvērtē, kādus stādījumus veidot zem integrētajiem paneļiem.
“Visus augus iedala saulmīļos, ēnciešos un ēnmīļos. Kultūraugi vairumā gadījumu ir saulmīļi, tātad noēnojums tiem nepatīk. Taču laika apstākļi mums arī ir ļoti dažādi – dienās, kad spoži spīd saule, apgaismojums var pārsniegt 1000 μmol/(m²s), bet dienā, kas ir apmākusies – par kārtu mazāk. Tātad nav iemesla domāt, ka augi aizies bojā daļēja noēnojuma dēļ. Var kristies produktivitāte, jo nepietiekams apgaismojums var ne tikai samazināt ražu, bet arī samazināt tās kvalitāti. Taču šis ir jautājums, kura risināšanā vajadzētu iesaistīties modelētājiem, kuri izskaitļotu optimālāko variantu,“ norādīja Alsiņa.
Nevar arī aizmirst, ka saules paneļi ietekmēs ne tikai gaismas intensitāti, ko saņem augi, bet arī temperatūru un ūdens režīmu. Taču arī tad ne visos gadījumos tas būtu nevēlams efekts – piemēram, noēnošanas gadījumā karstās dienās var samazināties augu temperatūra un tie mazāk zaudēs ūdeni.
Lai arī integrētie saules paneļi ir labs risinājums, domājot par to, kā neražot enerģiju uz lauksaimniecībā izmantojamas zemes rēķina, Latvijā šī ideja, visticamāk, kādu laiku vēl nebūs aktuāla. Salīdzinoši augstās izmaksas un lauksaimniecībā izmantojamās zemes daudzums ir galvenie faktori, kas uz kādu laiku atliks šā risinājuma ieviešanu Latvijā. Taču, kā norāda eksperti, – nekādā gadījumā tas neapturēs tā saucamo parasto jeb neintegrēto saules paneļu nonākšanu Latvijas zemnieku saimniecībās.
