Оптимізація екологічних переваг: агровольтаїка перевершує маломасштабні сонячні рішення

Дослідження, проведене Університетом Західного Онтаріо, показало, що невеликі сонячні системи є більш екологічними, ніж великомасштабні комунальні сонячні проекти. Це відкриття узгоджується зі зростаючою тенденцією впровадження сонячної енергії в Сполучених Штатах і Канаді, частково зумовленою її статусом як найбільш економічно ефективного нового джерела електроенергії в багатьох регіонах. У звіті Ernst & Young підкреслюється, що глобальна середня нормалізована вартість електроенергії (LCOE) для сонячної енергії на 29% нижча, ніж у найдоступнішого викопного палива.

Для досягнення вуглецевої нейтральності та досягнення цілей щодо чистої енергії необхідне масштабне встановлення сонячних панелей. Дослідження, що оцінюють агроелектричний потенціал Канади, показують, що використання лише 1% сільськогосподарських угідь країни може замінити все виробництво електроенергії з викопного палива. Цей висновок піднімає питання, поставлене дослідниками Університету Західного Онтаріо, чи буде вплив на навколишнє середовище більш сприятливим за допомогою численних невеликих установок на даху чи кількох великих сонячних електростанцій.

У дослідженні Рії Рой і Джошуа М. Пірса було проведено комплексний аналіз життєвого циклу, порівнюючи дахові сонячні системи з великомасштабними сонячними фотоелектричними системами. Їхні висновки показали, що дахові системи потребують значно меншого споживання енергії (на 21-54% менше), викидають значно менше парникових газів (на 18-59% менше в еквіваленті CO2) і споживають значно менше води (на 1-12% менше на кіловат-пік) порівняно з їх більшими аналогами. Це свідчить про те, що невеликі сонячні установки можуть бути більш стійким підходом до розширення сонячної енергії.

Дослідники визначили, що час окупності енергії для сонячних систем на даху значно коротший, приблизно на 51–57% менше, ніж для наземних сонячних систем у різних місцях. Ця різниця головним чином пояснюється тим, що для встановлення на даху не потрібні ті самі системи стелажів або трекери, які необхідні для великомасштабних проектів. Крім того, дахові системи часто мають перевагу в тому, що знаходяться ближче до існуючих ліній електропередачі. Навпаки, сонячні установки загального масштабу часто вимагають встановлення додаткових ліній або мають компенсувати втрати енергії через передачу на великі відстані.

Дослідження показало, що час окупності вуглекислого газу для наземних великомасштабних сонячних установок значно довший, коливаючись від 378% до 428% більше, порівняно з даховими сонячними установками з такими ж модулями.

Дослідження вказує на те, що, хоча невеликі установки на даху є більш екологічними, необхідна комбінація як малих, так і великомасштабних сонячних систем. Це пов’язано з недостатньою кількістю дахів для задоволення загальних потреб в електрифікації, особливо з огляду на потреби в опаленні та транспорті. Як підкреслюють автори дослідження, Agrivoltaics, яка поєднує виробництво енергії з виробництвом продуктів харчування, є вигідним рішенням подвійного використання.