Pertanian Berkelanjutan dengan Agrivoltaik
Agrivoltaik, secara sederhana, adalah penggabungan antara penanaman tanaman dan pembangkit listrik tenaga surya di lahan yang sama. Model ini semakin sering digunakan dalam pertanian modern dan dianggap sebagai cara penting untuk memajukan modernisasi pertanian karena keuntungannya dalam meningkatkan efisiensi penggunaan lahan dan mendorong pengembangan energi hijau.
Parameter Utama Agrivoltaik
Untuk mengimplementasikan agrivoltaik dengan sukses, perlu mempertimbangkan parameter utama berikut:
-
Pemilihan Modul Fotovoltaik: Modul fotovoltaik adalah komponen inti dari sistem pembangkit listrik tenaga surya. Berdasarkan kapasitas satuan, efisiensi konversi, biaya, kematangan teknologi, dan pangsa pasar, proyek ini memilih modul fotovoltaik bifasial dual-glass berbahan silikon monokristalin dengan daya 550Wp.
-
Pemilihan Inverter: Inverter fotovoltaik memiliki dampak signifikan terhadap jumlah listrik yang dihasilkan, investasi awal, biaya operasional, dan kualitas listrik. Mempertimbangkan kemajuan modul, biaya listrik per kilowatt-jam, tingkat pengembalian internal proyek, dan kondisi lapangan, kami memilih inverter terpusat EP-3125-HC dengan rasio kapasitas sekitar 1,31.
-
Desain Sistem Fotovoltaik: Daya yang dihasilkan oleh sistem fotovoltaik tergantung pada intensitas sinar matahari. Daya akan maksimal saat sinar matahari jatuh tegak lurus pada permukaan sistem fotovoltaik, tetapi menurun signifikan ketika sudut datang berubah. Alat pelacak matahari dapat menjaga panel fotovoltaik tetap tegak lurus terhadap cahaya untuk jangka waktu yang lebih lama, memaksimalkan konversi energi matahari menjadi listrik.
Keuntungan Agrivoltaik
-
Keuntungan Penggunaan Lahan: Konsep pengembangan proyek integrasi agrivoltaik muncul sebagai cara untuk memanfaatkan lahan pertanian secara efisien, di luar lahan pertanian dasar. Dengan memperoleh lahan melalui hak guna lahan, agrivoltaik menggabungkan pertanian fasilitas dengan pembangkit listrik fotovoltaik secara ilmiah dan efisien, tanpa mengubah sifat penggunaan lahan, memungkinkan kedua sistem untuk saling melengkapi.
-
Pemilihan Lahan untuk Proyek Agrivoltaik: Fasilitas pertanian harus memaksimalkan penggunaan lahan yang tidak digunakan, seperti lahan tandus atau lahan terlantar. Jika lahan pertanian harus digunakan, prioritas harus diberikan pada lahan yang kualitasnya rendah, dan teknik seperti pengupasan lapisan tanah atas harus digunakan untuk meminimalkan kerusakan. Penggunaan lahan pertanian dasar dilarang.
-
Persetujuan Proyek Agrivoltaik: Proyek fasilitas pertanian dan pembangkit listrik fotovoltaik harus dibangun di atas proyek pertanian yang sudah disetujui. Panel fotovoltaik dapat dipasang di atap fasilitas pertanian tanpa mempengaruhi produksi pertanian, tanpa memerlukan lahan tambahan, dan tanpa mengubah penggunaan lahan.
Kesesuaian Antara Produksi dan Permintaan Listrik
Dalam sistem agrivoltaik, daya yang dihasilkan oleh sistem fotovoltaik harus sesuai dengan kebutuhan listrik total fasilitas pertanian (irigasi, penerangan, ventilasi, isolasi, dan sistem pemantauan), dengan cadangan daya minimal 10%. Ini memastikan bahwa sistem fotovoltaik dapat memenuhi kebutuhan operasional harian fasilitas pertanian, serta menyediakan kelebihan listrik untuk penggunaan lain.
Pemilihan Tanaman yang Sesuai
Di dalam rumah kaca fotovoltaik, kami memilih tanaman yang membutuhkan sedikit sinar matahari, seperti tanaman yang suka teduh atau jamur yang tidak memerlukan sinar matahari, untuk mengurangi dampak bayangan panel fotovoltaik terhadap pertumbuhan tanaman.
Proses Konstruksi dan Poin Desain
Dari pemilihan lahan, pemilihan tanaman, perencanaan proyek, studi kelayakan, desain awal, desain gambar konstruksi, hingga implementasi akhir proyek, setiap langkah dalam proses pembangunan proyek agrivoltaik memerlukan perencanaan yang hati-hati dan pertimbangan yang matang. Poin-poin desain penting termasuk mempertimbangkan dampak pembangkit listrik fotovoltaik pada tanaman, survei lapangan untuk memahami kondisi iklim dan pertumbuhan tanaman setempat, berkonsultasi dengan pakar pertanian untuk inspeksi lapangan, menentukan tanaman yang sesuai, memperhatikan saluran penjualan tanaman, dan memperhitungkan potensi dampak negatif tanaman terhadap fasilitas dan peralatan pembangkit listrik fotovoltaik.
Analisis Manfaat
Proyek agrivoltaik dapat memberikan manfaat ekonomi dan lingkungan. Untuk proyek seluas 1000 hektar dengan kapasitas terpasang 20 megawatt, investasi mencakup biaya sewa lahan, biaya fasilitas pertanian, dan biaya pembangunan pembangkit listrik fotovoltaik. Pendapatan berasal dari pendapatan tahunan listrik yang dihasilkan dan pendapatan dari pertanian fasilitas. Analisis komprehensif menunjukkan bahwa proyek ini dapat mengembalikan biaya statisnya dalam waktu sekitar 4,0 tahun, dengan tingkat pengembalian sebesar 25%. Dalam hal manfaat lingkungan, pembangkit listrik fotovoltaik dapat mengurangi emisi CO₂ sekitar 12.000 ton per tahun, sehingga berkontribusi pada peningkatan lingkungan dan mitigasi pemanasan global.
Tantangan dan Solusi
Proyek agrivoltaik mungkin menghadapi tantangan seperti investasi awal yang besar, pengurangan subsidi harga listrik fotovoltaik, ketidakpastian pendapatan, dan keengganan perusahaan komersial untuk berpartisipasi. Namun, jika keuntungan pasar yang cukup dapat diberikan untuk melibatkan petani dan perusahaan, tantangan ini dapat diatasi, dan pengembangan agrivoltaik tidak perlu sepenuhnya bergantung pada dukungan pemerintah.
Agrivoltaik adalah model inovatif pengembangan pertanian yang tidak hanya meningkatkan efisiensi penggunaan lahan, tetapi juga mendorong pengembangan energi hijau. Namun, pengembangan agrivoltaik bukanlah tanpa tantangan. Jika petani dan perusahaan dapat memperoleh keuntungan pasar yang cukup, agrivoltaik dapat mencapai pembangunan yang benar-benar berkelanjutan.
