Een nieuwe mijlpaal voor agrivoltaische energie: de lancering van het SYMBIOSYST-project
Om de ambitieuze Europese doelstelling van netto-nul emissie te bereiken tegen 2050 hebben we alle beschikbare instrumenten en haalbare oplossingen nodig om het aandeel van de productie van schone energie te vergroten, zonder extra milieueffecten te veroorzaken. Het slim combineren van wat we vandaag al hebben qua landbouwactiviteiten en de productie van zonne-energie uit fotovoltaïsche panelen (PV), zorgt voor een opmerkelijke opportuniteit.
Wat zijn agrivoltaics?
Bij agrivoltaics, ook wel agri-PV of agro-PV genoemd, gebruik je landbouwgrond voor zowel gewasproductie als voor het opwekken van zonne-energie uit fotovoltaïsche panelen. Het is één van de onderzoeksgebieden die de laatste jaren in opkomst is met een grote verscheidenheid aan nieuwe agri-PV-systemen.
het SYMBIOSYST project
Het SYMBIOSYST-project is een innovatieactie die gefinancieerd wordt door het ‘Horizon Europe programma’ (subsidieovereenkomst nr. 101096352) en gaat in januari 2023 van start. Het project heeft als doel om energievoorzieningsproblemen te combineren met de behoeften van de landbouwsector en het tot standbrengen van een symbiose waarbij PV en landbouw elkaar versterken.
Het project zal technologische oplossingen en strategieën ontwikkelen om het concurrentievermogen van agri-PV-oplossingen in heel Europa te versterken terwijl de impact op het landschap en de omgeving tot een minimum wordt beperkt. Verder ligt de focus op het bevorderen van maatschappelijke acceptatie en belangstelling voor agri-PV-oplossingen en het aanmoedigen van verdere investeringen.
SYMBIOSYST richt zich op de ontwikkeling van gestandaardiseerde kosteneffectieve oplossingen op het gebied van PV-modules, montagestructuren en exploitatie- en onderhoudspraktijken voor de specifieke behoeften van verschillende gewassen in verschillende klimaten en landschappen.
Het project zal de ontwikkelde producten en diensten demonstreren door een netwerk van agri- PV-installaties op te zetten en te activeren. Hier zullen de bestudeerde innovatieve oplossingen bewezen worden met veldproeven in vier landbouwscenario’s die verschillen qua locatie, klimaat, omvang en soort gewas.
Het interdisciplinaire consortium van het SYMBIOSYST project bestaat uit partners uit de hele waardeketen die al tientallen jaren ervaring hebben in landbouw, precisielandbouw, technologie, sociale aanvaarding en participatieve methode, PV-modules en -systemen en geïntegreerde PV-toepassingen zoals BIPV en agri-PV.
De rol van EnergyVille / KU Leuven in het SYMBIOSYST-project
EnergyVille / KU Leuven zal voor het SYMBIOSYST-project predictieve modellen ontwikkelen die de groei van planten en vruchten van verschillende fruitgewassen in kaart brengen. Deze zullen fungeren als digitale twins van de gewassen in de agri-PV-productiesites om de effecten van gewijzigde microklimaten op de opbrengst en de kwaliteit van het fruit te voorspellen.
De data verzameld op de demonstratielocaties doorheen Europa voedt de modellen die geïntegreerd worden in de agri-PV simulatietool. Op basis hiervan worden PV-installaties geoptimaliseerd voor specifieke locaties en gewassen.
Wat betreft elektriciteitsproductie en -verbruik zal EnergyVille / KU Leuven informatie verzamelen van de demonstratiesites en deze integreren in een bestaande simulatieomgeving. Deze omgeving wordt dan gebruikt om potentiële gebruikssituaties te modelleren, rekening houdend met de staat van het lokale elektriciteitsnet, de integratie van micronetten, nieuwe elektrische apparaten en opslagmiddelen. De resultaten van het model worden gebruikt om de economische voordelen voor de respectievelijke partijen te bepalen en de levenscyclusanalyse te ondersteunen.
De rol van EnergyVille / imo-imomec in het SYMBIOSYST-project
In SYMBIOSYST zal de andere EnergyVille-partner, imec, wiens PV-activiteiten ingebed zijn in imo-imomec (een gezamenlijk onderzoeksinstituut van imec en de Universiteit Hasselt), in de eerste plaats bijdragen tot de ontwikkeling van op maat gemaakte PV-modules voor agri-PV-toepassingen. De ontwerpen van de PV-modules, met gevarieerde afstand tussen de cellen, zullen worden gefabriceerd, gekarakteriseerd en getest op betrouwbaarheid. Bovendien zullen nieuwe materialen, zoals lichtverstrooiende inkapselingen, spectrumverschuivende lagen (Ultraviolet naar fotosynthetisch actieve straling, UV naar PAR) en low-e coatings (voor gewasbescherming tegen vorst) worden onderzocht, wat de weg vrijmaakt voor nieuwe agri-PV modules.
Daarnaast zal imec ook bijdragen aan de optische modellering en het lichtbeheer van agri-PV systemen door de ontwikkeling van een computationeel efficiënte methode voor het uitvoeren van 3D spectraal opgeloste ray tracing. Dit maakt het mogelijk om de impact van de bovenvermelde technologische innovaties op de PAR-transmissie naar de gewassen en de energieopbrengst van PV-modules te beoordelen. Daarnaast zal imec ook geavanceerde degradatiemodellen ontwikkelen met betrekking tot agri-PV, rekening houdend met de microklimatologische omstandigheden. Op die manier zal imec bijdragen aan zowel het ontwerp als ook de realisatie van innovatieve agri-PV oplossingen.
Leden van het consortium
Het consortium wordt gecoördineerd door Eurac Research (Italië). Andere partners zijn: Interuniversitair Micro-Electronica Centrum – IMEC (België), Technische Universiteit Delft (Nederland), Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile – ENEA (Italië), Aleo Solar GmbH (Duitsland), KU Leuven (België), Laimburg Research Centre (Italië), Südtiroler Bauernbund (Italië), ETA Florence – Renewable Energies (Italië), Universitat Politecnica de Catalunya (Spanje), Physee Products B. V. (Nederland), Kubo Innovations BV (Nederland), Convert Italia SPA (Italië), Lucisun (België), 3E (België), Belgisch Laboratorium Van Elektriciteitsindustrie (België), EF Solare Italia SPA (Italië). Als geaffilieerde partner is er: Above Surveying LTD (Verenigd Koninkrijk).