Megújuló energiaforrások a mezőgazdaságban és az élelmiszeriparban
Az elmúlt évtizedben, talán a fogyatkozó fosszilis források, talán az energiafüggőség miatt is, a megújuló energiaforrások robbanásszerű terjedésnek indultak. Ez érvényes ipari szinten, háztartási szinten, és vonatkozik a mezőgazdaságra és az élelmiszeriparra is, hiszen ez a szektor is óriási energia igénnyel rendelkezik, aminek a kielégítése fő feladatunkká vált.
Bár több hang felszólalt már a termőföldek kettős hasznosítása ellen, ebben a cikkben szeretnénk rávilágítani, hogy a technológiai fejlődések révén a mezőgazdaság és az energiatermelés* nem ellenségek, sőt nagyszerű párosítási lehetőség, méghozzá a mezőgazdasági területek eróziója és termékek romlása nélkül.
1.ábra: https://www.mnnsz.hu/az-agrar-fotovoltaikus-rendszerek-szerepe-a-regenerativ-mezogazdasagban/)
*Az energiamegmaradás törvénye szerint energia nem keletkezik, nem vész el, csak átalakul, így maga az „energiatermelés” kifejezés pontatlan ugyan, de a különböző források villamosenergiává való konvertálására ezt a kifejezést alkalmazzuk.
Mit nevezünk megújuló energiaforrásnak?
Olyan kinetikus energiává fordítható energiaáramlást, aminek a használata nem veszélyezteti a jövőbeni felhasználást. Vannak fizikai forrásaink, ilyen a napenergia, szélenergia, víz-kinetikus energia, és geotermikus energia, illetve vannak kémiai forrásaink, amik hasonló módon működnek, mint a fosszilis hordozók, a jelentős különbség az, hogy a készletek egy emberöltő alatt többször képesek újratöltődni: ilyen lehet például a biomassza (például a fa), biogáz, de ide tartozhat a mezőgazdasági/lakossági hulladék is, illetve a szennyvíz, mivel mindkettő utóbbi is rendelkezik kalorikus értékkel, ami alkalmas égetésre, vagy hőcserélésre.
Ebben a cikkben a napenergiára támaszkodó energiakihasználást ismertetjük, fókuszálva a mezőgazdasági igényekre és lehetőségekre. A kérdések megválaszolására a Wagner Solar Hungária Kft. szakértőit hívtuk segítségül.
Az érkező napsugárzást két féle képpen tudjuk energiatermelésre bírni: termelhetünk villamosenergiát, illetve kihasználhatjuk a hőenergiát például használati melegvízkészítésre.
Mik azok a napelemek?
A napelemek, vagy hivatalos nevükön fotovoltaikus panelek az érkező fotonokat hasznosítják, a panelekben megindul az elekronok áramlása, így ez átalakítható villamos energiává. Amíg fotonok érkeznek, a napelemek aktívak, tehát nem létezik „kikapcsolt állapot”, ami hordoz némi érintésvédelmi kockázatot, de ez a kockázat a technológia fejlődésével ma már kifejezetten alacsony.
Különböznek a mezőgazdaságban használatos napelemek a lakossági napelemektől?
Részben igen, részben nem. A napelem technológia (akár a poli-, akár a monokristályos technológia) ugyanaz mind a kettő esetben, a panelek mérete – így a teljesítmény – azonban eltérhet. Ráadásul míg a lakossági felfüggesztés egy ritkán látogatott területre összpontosul (többnyire tetők), addig a mezőgazdaságban alkalmazott felfüggesztési technológiák merőben eltérnek. Eltérnek méretezésben, hiszen a tartószerkezet biztonságos magasságba emeli a paneleket, ami alatt a mezőgazdasági tevékenységek (növénytermesztés, legeltetés, munkavégzés) biztonsággal végezhetők, továbbá népszerűek a számítógépvezérelt „napkövető” rendszerek, ami évszak és napszak függvényében a legoptimálisabb szögbe állítja a termelésbe vont napelemeket. A mezőgazdaságban használatos napelemeket nevezzük másnéven Agro-PV, vagy Agri-PV rendszereknek.
2. ábra, forrás: https://renewablesnow.com/news/german-agro-pv-trial-shows-up-to-186-percent-land-use-efficiency-650768/
Nem árnyékol túl sokat egy napelem?
A napelemek valóban árnyékolnak, de a technológiai fejlődésnek köszönhetően ez az árnyékolás alacsony mértékű, elsősorban bogyós gyümölcsökkel, szőlővel, szántóföldi paradicsommal, zöldségfélékkel, fűszernövényekkel hasznosított területeken javasolják a felhasználást. Van ugyan teljesen „üvegszerű” átlátszó napelem is már, azonban még csak kísérleti jellegű, a piaci megjelenésére még várni kell.
Ezen kívül léteznek a táblákra merőlegesen állított napelem rendszerek, amik egyfajta falként állnak, itt az árnyékolás mennyisége is elenyésző; a Wager Solarnál ezt a technológiát ajánljuk növénytermesztési megoldásokhoz.
3. ábra: https://next2sun.com/en/agripv/agripv-for-farmers-and-open-land-owners/
Mire használhatom a megtermelt energiát?
Egyrészről termesztésen saját felhasználásra: gazdasági épületek üzemeltetésére, elektromos berendezések üzemeltetésére. Precíziós gazdálkodás esetében az IT vezérlésre, drónok töltésére és alkalmazására, gazdasági helységek temperálására (hűtés-fűtés), tárolók és istállók temperálására. Az élelmiszerfeldolgozó-iparon belül is bármelyen villamos berendezés üzemeltetésére. Lehetőség van természetesen országos hálózatba való visszatermelésre is.
Mi a helyzet felhős időben, illetve éjszaka?
Igen, felhős időben jóval kevesebb foton érkezik, éjszaka pedig semmi (vagy elenyésző). Itt jöhet képbe korunk egyik legdinamikusabban fejlődő technológiája: az energiatárolás. A napközben megtermelt, de fel nem használt energiát különböző kapacitású tárolókban tárolhatjuk, és éjszaka, vagy kedvezőtlenebb időjárási viszonyok között felhasználhatjuk. Tévhit azonban az, hogy az energiatárolás csak kis mértékben képes tárolni, ennek nagysága igénytől és a beruházás mértékétől függ elsősorban.
Mi történik azzal az energiával, amit megtermeltem, de nem használtam föl, és a tárolóim sem tudnak a továbbiakban már többet tárolni?
Természetesen ekkor lehetőség van a „felesleges” energia országos hálózatba való visszatáplálására.
Mennyi idő alatt térül meg a napelemes beruházásom?
Ez nyilván a beruházás mértéktől függ, de jelenleg (2025) azt tapasztalható, hogy az iparban épített napelem rendszerek általában 3-5 év alatt térülnek meg. Sőt, több mezőgazdasági pályázat is elérhető, amely igénybe vehető a beruházás költségeinek csökkentésére.
Mi a tűzveszélyessége egy ilyen rendszernek?
Minden emberi tevékenységben, így a megújuló energetikában is kiemelt fontossággal bír az emberi élet és egészség védelme, illetve a vagyonvédelem. Ugyan nem nulla, de kifejezetten kevés regisztrált esemény történt idáig, amikor a napelemek, vagy a tárolók tűzesetet okoztak, köszönhető ez a többlépcsős tűzvédelmi rendszereknek. Ezt sajnos nem alkalmazza minden gyártó, de az általunk forgalmazott inverterek (SolarEdge, Solax, stb…) mindegyike biztonságos és régóta tesztelt a piacon! Illetve a Wagner Solar Hungária Kft. különösen nagy hangsúlyt fektet a precíz tervezésre és minőségi kivitelezésre, amelynek része a megfelelő tűzvédelem kiépítése.
Tudom használni a napelemes rendszert tárolás nélkül?
Természetesen igen. Sőt, a tárolók pár évvel később is hozzáadhatóak, kibővíthetőek. Azonban nem javasoljuk, mi a Wagner Solarnál azt tapasztaljuk, hogy tárolóval bár a beruházás költsége növekedhet, a megtérülési idő jelentősen csökkenhet.
Valóban használható fűtésre a megújuló energia?
Természetesen, bár a fűtésre, és a melegvízkészítésre több esetben is elsősorban nem a fotovoltaikus, hanem a napkollektor technológiát javasoljuk az ügyfeleinknek. A napkollektorok hatásfoka jóval magasabb (akár 80%), a napnak a hőenergáját hasznosítja, és tárolja egy puffertartályban, ami felhasználható fűtésre, használati melegvíz (HMV) készítésre, illetve hőcserélő berendezéseken keresztül bármilyen kalorikus tevékenységre.
A napkollektorok akkor nem napelemek?
Nem, a kettő nem szinoníma, más technológiáról beszélünk; míg a napelemek (vagy fotovoltaikus panelek) elektromos energiáért felelnek, a napkollektorok hőenergiával dolgoznak.
Ekkora teher a fűtés, hogy erre külön technológia van?
az Európai Unión belül átlagosan az épület és létesítményüzemeltetés esetében az összenergia felhasználás 60-65%-a térfűtésre, 12-14%-a melegvízkészítésre lesz felhasználva, eszközök üzemeltetése, világítás, egyéb felhasználás pedig összesen teszi ki a maradék 20-30%-ot. Így mondhatjuk, hogy erre a technológiára igen nagy igény mutatkozik. A használati melegvízkészítést már többi iparág is felfedezte magának, beleértve a medencefűtést, a mosóvíz-készítést (akár ipari, akár autómosók esetében), így a tapasztalataink alapján a Wagner Solarnál a mezőgazdasági felhasználáshoz is jó szívvel merjük javasolni, mert az egyik leggyorsabban megtérülő befektetésnek számít jelenleg a piacon.
4. ábra: saját készítés, Eurostat alapján
Miért nem a városokat pakolják tele napelemekkel, miért kell a termőterületeket ezzel piszkálni?
A biztonságos energiaellátás közös érdekünk, és ebbe nem csak a városlakók, hanem a mezőgazdaság is beletartozik: Richard Smalley Nobel-díjas szerint, amíg nincs megbízható energetika, addig a további tevékenységek is bizonytalanok. Ráadásul a lokálisan felhasznált energia az egyik legtisztább módja a felhasználásnak (például nincs fosszilis anyag szállítás, mobilizáció, finomítás, kitermelés, stb), így a mezőgazdaság részére is hatalmas előnyt tud nyújtani a helyben megtermelt energia. Emellett a beruházás nem csak megtakarítást hoz, hanem akár bevételt is, hiszen a fel nem használt, és hálózatba visszatermelt energia értékesíthető. Nem függ össze ez feltétlenül a városi energiafelhasználással, ahova szintén van technológia, ami szintén terjedőben van. Nem gondoljuk, hogy a mezőgazdaság és az energetika egymás ellentéte lenne, a megújuló energetika pedig fenntartható támogatást nyújthat minden szektorban.
Akkor ez a beruházás akár még jót is tehet a területeknek?
Nyilván egy napelemes/napkollektoros beruházástól nem lesz a rosszból jó, de felsorolnánk pár közvetett előnyt is:
A napelemek árnyékolása ugyan nem magasfokú, de aszályos időszakban az árnyékolás csökkentheti a talajvíz kipárolgását, így az öntözési költségek is csökkenhetnek. A nedvesebb talajra kisebb mértékben hat a defláció, ráadásul a napelemeknek van egy szélcsökkentő hatása, így a talajerózió emiatt is csökkenhet. A talajvédelem, a talaj állapotának fenntartása is jelentős költségeket ró a gazdálkodókra, így az ilyen kockázatok csökkentése tovább segítheti a munkájukat.
Amennyiben további kérdése van a mezőgazdaságban használatos megújuló technológiai lehetőségekről, keressen minket a www.wagnersolar.hu oldalon, vagy várjuk Önt szeretettel a gödöllői, kecskeméti, vagy debreceni irodánk egyikében!
A Wagner Solarral találkozhatnak Gazda Információs Napunkon, február 20-án, melyre még lehet jelentkezi:
70%-kal csökkentették a talajlakó kártevők által okozott károkat.
