İspanya'da üzüm bağlarına güneş panelleri kuruldu: Sonuçlar dikkat çekici

Güneş enerjisi santralleri için geniş arazilere ihtiyaç duyulması, yenilenebilir enerji yatırımları ile tarımsal üretim arasında zaman zaman bir rekabet doğuruyor. Bu soruna çözüm olarak ortaya çıkan agrivoltaik sistemler ise aynı arazinin hem tarım hem de elektrik üretimi için kullanılmasını sağlıyor. Bu yaklaşımda güneş panelleri, tarımsal üretimi mümkün olduğunca az etkileyecek şekilde konumlandırılıyor. İspanya'da yürütülen yeni bir çalışma ise bu yaklaşımın üzüm bağlarına da uygulanabileceğini gösteriyor.

İspanya'da üç farklı üzüm bağında test edilen özel konumlandırılmış güneş panelleri, bu bağlarda tarımsal üretimi korurken elektrik üretmenin mümkün olduğunu ortaya koydu.

Üzüm Bağlarında Hem Elektrik Hem Tarımsal Üretim Mümkün

Araştırmacılar, İspanya'nın güneydoğusundaki üç ticari üzüm bağında farklı agrivoltaik sistemler kurarak bunların tarımsal üretim ve elektrik üretimi üzerindeki etkilerini inceledi. Çalışmada, 2024 hasat dönemindeki üzüm verileri karşılaştırılırken elektrik üretimi de 14 ay boyunca takip edildi. Üzüm veriminin yanı sıra şeker konsantrasyonu, titre edilebilir asitlik, pH, toplam antosiyanin miktarı ve toplam polifenol indeksi gibi detaylar da incelendi. Sistemler tasarlanırken öncelik elektrik üretimini en üst düzeye çıkarmak yerine üzüm yetiştiriciliğinin mümkün olduğunca az etkilenmesine verildi.

Geleneksel agrivoltaik sistemlerde güneş panelleri, tarımsal faaliyetlerin devam edebilmesi için genellikle yerden yükseğe konumlandırılıyor. Ancak bu yaklaşım daha fazla taşıyıcı yapı malzemesi gerektirirken kurulum maliyetlerini de artırabiliyor. İspanyol araştırmacıların test ettiği alçak yükseklikli sistemlerde ise paneller, üzüm sıralarının arasına ve zemine daha yakın bir şekilde yerleştirildi. Böylece hem yapısal maliyetlerin azaltılması hem de tarım makinelerinin ve rutin bakım çalışmalarının önündeki engellerin sınırlandırılması amaçlandı.

Araştırma kapsamında üç farklı sistem denendi. Bodegas San Isidro adlı üzüm bağında 2.34 kW kapasiteli, çift yüzeyli dikey güneş panelleri kullanıldı. Bodegas Carchelo'da toplam 1.56 kWp kapasiteli, jaluzi benzeri bir düzende yerleştirilmiş tek yüzeyli paneller kuruldu. Bodegas Evine'de ise 2.4 kW kapasiteli, dikey yerleştirilmiş tek yüzeyli paneller test edildi.

Arazi Kullanım Verimliliği 1.53'e Kadar Çıktı

Çalışmanın öne çıkan sonuçlarından biri, sistemlerin arazi kullanım verimliliğinde sağladığı artış oldu. Araştırmacılar bu verimliliği ölçmek için arazi eşdeğerlik oranı (LER) adı verilen bir göstergeden yararlandı. Bu oran, aynı toplam üretimi ayrı arazilerde gerçekleştirmek için gereken alanla, tarım ve güneş enerjisi üretiminin birlikte yapıldığı alandaki toplam üretimi karşılaştırıyor. LER değerinin 1'in üzerinde olması, iki faaliyetin aynı arazide birleştirilmesinin arazi kullanımında avantaj sağladığını gösteriyor.

Üç sistemde hesaplanan LER değerleri 1.16 ile 1.53 arasında değişti. Bu sonuçlar, maksimum elektrik üretiminden ziyade üzüm yetiştiriciliğinin öncelikli tutulduğu bir senaryoda dahi tarımsal üretimle elektrik üretiminin aynı arazide verimli şekilde birleştirilebileceğini ortaya koyuyor.

Elektrik üretimi açısından en yüksek tahmini yıllık sonuç, Bodegas San Isidro'daki çift yüzeyli dikey sistemden geldi. Bu sistemin hektar başına yıllık 555905 kWh elektrik üretebileceği hesaplandı. Bodegas Evine'deki tek yüzeyli dikey sistem için bu değer 383764 kWh, Bodegas Carchelo'daki jaluzi benzeri sistem içinse 304716 kWh olarak tahmin edildi.

Araştırmacılar ayrıca, üzüm asmalarının alçak tutulduğu bağlarda güneş panellerinin daha yoğun yerleştirilebileceğine dikkat çekti. Bu yaklaşımın tarımsal faaliyetleri aksatmadan geleneksel arazi tipi güneş enerjisi santrallerine benzer kurulu güç seviyelerine ulaşmayı sağlayabileceği belirtiliyor. Böyle bir senaryoda LER değerinin 1.95'e kadar çıkabileceği hesaplanıyor. Ancak bu değer, mevcut sistemlerde doğrudan ölçülen bir sonuç değil, daha yoğun panel yerleşimine dayanan bir potansiyel olarak sunuluyor.

Çalışmada sistemlerin taşıyıcı yapıları da değerlendirildi. Araştırmacılar, kurulu her 1 kW güç başına 141 ila 161 kilogram çelik gerektiren ve yeterli mekanik dayanımı koruyan bir tasarım geliştirdiklerini belirtti. Bu miktar, agrivoltaik sistemlerde daha önce bildirilen çelik ihtiyacının alt sınırlarında yer alıyor.

İspanyol araştırmacıların çalışması, güneş enerjisi üretiminin tarımsal faaliyetlerle bir arada yürütülebilmesi için panelleri mümkün olduğunca yükseltmenin tek seçenek olmadığını göstermesi açısından da önemli. Aynı burada yapıldığı gibi farklı tarım sahalarında farklı yaklaşımların denenmesi, agrivoltaik sistemlerin yaygınlaşmasının önünü açabilir.