Njiva koja proizvodi i hranu i struju
Što ako bi ista njiva mogla istodobno hraniti ljude i proizvoditi električnu energiju? U Njemačkoj se takva ideja već ispituje: solarni paneli postavljeni iznad usjeva stvaraju struju, a poljoprivredno zemljište ostaje u proizvodnji. Rezultati otvaraju zanimljivo pitanje budućnosti hrane i energije.
Zvuči jednostavno, ali ideja bi mogla imati velike posljedice. Umjesto da se poljoprivredno zemljište koristi isključivo za uzgoj hrane, a za solarne elektrane traže nove površine, agrivoltaika, odnosno agrofotonaponski sustavi, pokušava objediniti obje namjene. Solarni paneli postavljaju se iznad poljoprivrednih površina dovoljno visoko da ispod njih mogu rasti usjevi i prolaziti poljoprivredni strojevi.
Dvije proizvodnje na istoj zemlji
Jedan od najpoznatijih pokusnih projekata nalazi se u Heggelbachu, u blizini Bodenskog jezera u Njemačkoj. Ondje je na površini od približno trećine hektara postavljeno 720 fotonaponskih modula ukupne snage 194 kilovata, na konstrukciji visokoj oko pet metara. Ispod njih istraživači su uzgajali ozimu pšenicu, krumpir, celer i djetelinsko-travne smjese, prema podacima Fraunhoferova instituta za solarne energetske sustave ISE.
Rezultati su pokazali da odnos između solarnih panela i poljoprivrede nije nužno igra nultog zbroja. U izrazito toplom i suhom ljetu 2018. godine prinos celera bio je 12 posto veći nego na usporednoj površini bez panela, dok je kod ozime pšenice zabilježen porast od 3 posto. Kod djetelinsko-travne smjese prinos je bio 8 posto manji.
Posebno je zanimljiv podatak o učinkovitosti korištenja zemljišta. Na temelju prinosa krumpira istraživači su 2018. izračunali učinkovitost korištenja zemljišta od čak 186 posto. To ne znači da je proizvedeno „186 posto više hrane“, nego da se ista površina istodobno koristila za poljoprivrednu proizvodnju i proizvodnju električne energije. Fraunhofer ISE detaljno opisuje rezultate pokusa u Heggelbachu.
Kad paneli postanu zaštita od vrućine
Ključ agrivoltaike nije samo u tome što paneli proizvode električnu energiju. Njihova djelomična sjena mijenja mikroklimu tla i biljaka. U Heggelbachu je količina sunčeva zračenja ispod panela bila oko 30 posto manja nego na referentnoj površini, a paneli su utjecali i na temperaturu tla te raspodjelu oborina.
Takav učinak mogao bi biti važan u vremenu sve češćih toplinskih valova i sušnih razdoblja. Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Sustainability pokazalo je da agrivoltaika u određenim uvjetima može istodobno smanjiti sušni stres biljaka i povećati proizvodnju hrane. Autori su pratili mikroklimatske uvjete, vlažnost tla, potrošnju vode za navodnjavanje, rast biljaka i proizvodnju energije. Cijelo istraživanje dostupno je u časopisu Nature Sustainability.
Drugim riječima, solarni paneli ne moraju biti samo „krov“ nad usjevima. Pravilno projektiran sustav može utjecati na uvjete u kojima biljke rastu. No učinak nije jednak za sve kulture ni u svim klimatskim uvjetima. Više sjene može pomoći jednoj biljci, a drugoj smanjiti prinos.
Velik potencijal, ali i ograničenja
Upravo zato agrivoltaiku ne treba promatrati kao univerzalno rješenje koje će zamijeniti klasične solarne elektrane ili tradicionalnu poljoprivredu. Rezultat ovisi o vrsti usjeva, rasporedu i visini panela, količini sjene, klimi te načinu obrade zemljišta.
To potvrđuje i veliki pregled dosadašnjih istraživanja objavljen 2025. u časopisu Nature Reviews Clean Technology. Autori navode da agrivoltački sustavi mogu smanjiti konkurenciju za zemljište i ponuditi dodatne prihode poljoprivrednicima, ali istodobno upozoravaju na moguće smanjenje poljoprivredne proizvodnje, veće početne troškove te izazove povezane s izgledom krajobraza i prihvaćanjem takvih projekata. Prema tom pregledu, troškovi postavljanja agrivoltačkih sustava mogu biti 20 do 90 posto viši od troškova konvencionalnih solarnih elektrana na tlu. Pregled istraživanja objavljen je u časopisu Nature Reviews Clean Technology.
S druge strane, iskustvo njemačkog projekta pokazuje zašto istraživači ovoj tehnologiji pridaju toliku pozornost. Već je u ranijoj fazi projekta zabilježeno da kombinirano korištenje zemljišta može povećati njegovu ukupnu učinkovitost za više od 60 posto, dok su kasnija mjerenja pokazala još veći potencijal. Fraunhofer ISE opisuje početne rezultate projekta APV-RESOLA.
Agrivoltaika zato nije samo priča o postavljanju solarnih panela iznad njive. Riječ je o pokušaju da se riješi jedan od ključnih problema energetske tranzicije: kako proizvoditi više električne energije iz obnovljivih izvora, a pritom sačuvati vrijedno poljoprivredno zemljište za proizvodnju hrane.
Možda budućnost neće tražiti izbor između njive i solarnih panela. Umjesto toga, dio poljoprivrednih površina mogao bi jednostavno naučiti raditi dva posla odjednom.
