Dobbelt høst – El og fødevare: Solpaneler og afgrøder kan dele mark med minimalt tab

Forestil dig en mark, hvor både solenergi og fødevarer produceres side om side – uden at det ene går ud over det andet. Det lyder næsten for godt til at være sandt, men netop det har forskere fra Aarhus Universitet nu dokumenteret i et opsigtsvækkende feltforsøg med lodrette, bifaciale solceller i dansk landbrugsjord.

”Vores målinger viser, at hvede og kløvergræs vokser lige så godt mellem de lodrette solpaneler som på åbne marker. Samtidig producerer panelerne strøm på en måde, der matcher elforbruget i Danmark bedre. Det er et dobbelt udbytte,” forklarer Marta Victoria, hovedforfatter på studiet og lektor ved Institut for Mekanik og Produktion, Aarhus Universitet.

Når lyset falder rigtigt

I forsøgsanlægget i Foulum mellem Randers og Viborg har forskerne opstillet to typer bifaciale solceller: én konventionel, sydvendt og skråtstillet, og én ny, lodret konfiguration med øst-vest orientering. Resultatet viser, at de vertikale solceller producerer næsten lige så meget elektricitet som de skrå – men fordelt på tidspunkter, hvor strømforbruget topper, nemlig om morgenen og i de sene eftermiddagstimer.

Det gør energien mere værdifuld, og samtidig har panelernes placering overraskende få konsekvenser for planterne.

”Vi har sammenlignet afgrøderne i alle systemerne. Selv med mindre sollys i visse perioder er udbyttet per kvadratmeter næsten det samme. Afgrøderne tilpasser sig. De mærker ikke, at der står solpaneler i marken, og de kan godt lide beskyttelsen mod vinden,” siger professor Uffe Jørgensen fra Aarhus Universitets Institut for Agroøkologi.

Solcellerne optager kun omkring 10 procent af arealet. Hvis man i stedet skulle producere den samme mængde el og fødevarer på hver sin mark, ville det kræve 18-26 procent mere jord, beregner forskerne.

Et højere formål med mindre stål

Den lodrette opsætning rummer også klimamæssige og praktiske fordele. De bifaciale paneler er glasmontrede på begge sider og kræver ikke en aluminiumsramme, hvilket reducerer CO₂-belastningen. Samtidig giver konstruktionen mindre vindmodstand og bruger færre materialer end traditionelle solcelleparker.

Men det er ikke kun teknologien, der skiller sig ud. Forskerne har også undersøgt borgernes reaktioner – og her viser de vertikale solceller sig at være mere populære end de velkendte, skråtstillede anlæg.

Solceller, der falder i bedre jord

I et nyskabende VR-eksperiment lod forskerne mere end 100 deltagere opleve forskellige solcelletyper i et realistisk landskab. Resultatet var tydeligt: Vertikale agri-voltaiske systemer scorede højere på både oplevelse og accept end konventionelle solcelleparker.

”Deltagerne kunne bedre lide de lodrette paneler – især når de så dem tæt på og så at markerne stadig høstes. De opfattede også vertikal agri-voltaik som mere innovativ og miljøvenlig end konventionelle solcelleparker,” siger adjunkt Gabriele Torma fra Aarhus Universitets Institut for Virksomhedsledelse.

Især på afstand opleves traditionelle solcelleanlæg som landskabsforstyrrende. De lodrette paneler fremstår derimod som en mere naturlig del af det agrariske miljø – nærmest som moderne læhegn frem for tekniske indgreb.

Fra forsøgsmark til fremtidens energisystem

Forskerne bag projektet håber, at resultaterne kan inspirere til en ny måde at tænke energiplacering på i Europa. Kombinationen af strømproduktion, fødevareproduktion og højere arealeffektivitet adresserer flere af tidens største udfordringer: klima, energi og biodiversitet.

Næste skridt bliver at teste systemerne over længere tid og med flere afgrøder. Allerede nu peger studiet dog på en ny vej mod en mere integreret og bæredygtig brug af landbrugsarealer i den grønne omstilling.

Bag om forskningen

Studiet er en del af projektet Hyperfarm (Hydrogen and Photovoltaic Electrification on Farm), finansieret af EU’s rammeprogram for forskning og innovation, Horizon 2020,

Resultaterne er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Energy Nexus.

Samarbejdspartnere i projektet er Aarhus Universitets Institut for Mekanik og Produktion, Institut for Agroøkologi, Institut for Fødevarevidenskab, Institut for Virksomhedsledelse og iClimate samt Danmarks Tekniske Universitet (DTU).