SLIMME MIX VAN ENERGIE EN LANDBOUW WINT FEBELIEC ENERGY AWARD 2022

ONDERZOEK IN DE KIJKER

Gewassen én energie oogsten op hetzelfde veld. Na verschillende positieve proeven in het buitenland, duiken ook in Vlaanderen de eerste testvelden op. Dat is in grote mate de verdienste van het KU Leuven AgriVoltaics team. De gezamenlijke projecten van de ingenieursfaculteiten wonnen eerder dit jaar de Febeliec Energy Award. Prof. Jan Cappelle van de onderzoeksgroep ESAT-ELECTA Gent doet het verhaal.

De Belgische industriële energie gebruikers, verenigd in de federatie Febeliec, bekronen jaarlijks een innoverend energieproject. Uit acht inzendingen koos de wedstrijdjury de projecten van KU Leuven, omdat AgriVoltaics een oplossing kan bieden die zowel de voedselproductie als de aanmaak van duurzame elektriciteit ten goede komt. Prof. Cappelle vat het als volgt samen: “Aan de ene kant heeft Vlaanderen een grote nood aan extra hernieuwbare energie, waarbij zonne-energie één van de leidende technologieën blijft. Anderzijds is de oppervlakte om zonnepanelen te installeren hier te lande beperkt. In AgriVoltaics hebben we onderzocht of landbouwgrond ook in aanmerking kan komen voor de hernieuwbare energiewinning maar dan wel op een manier dat de voedselproductie niet in het gedrang komt en de landbouwer zelfs bijkomende inkomsten kan verwerven. Onze opdracht bestond erin de combinatie te vinden van de geschikte zonnepanelen, de meest schaduwtolerante gewassen en een doordachte inplanting ervan. Finaal zouden de inkomsten van de landbouwers duurzaam verbeterd moeten worden. Ze oogsten immers twee keer”.

Bruikbaarheid

Het dubbelgebruik van de schaarse landbouwgrond is allesbehalve evident. “Alvorens de combinatie van zonne-energie en landbouw uit te rollen, moet worden bekeken of de totale opbrengst van energie en gewas wel degelijk groter is dan bij een gescheiden productie”, vervolgt prof. Cappelle. “Daarnaast worden eventuele extra voordelen voor de gewassen in rekening gebracht. De palen kunnen bijvoorbeeld de planten beschermen tegen zonnebrand, uitdroging of hagel. Vervolgens komt het erop aan de constructie zodanig te ontwerpen dat ze het werk van de boer of teler, de oogst, de bodemkwaliteit en uiteraard de groei niet hypothekeert. Wat de constructies betreft, zijn er twee soorten. Ofwel staan de zonnepanelen hoog boven de grond op palen zodat de landbouwmachines er vlot onder kunnen bewegen. Ofwel bevindt de installatie zich op de bodem en staan de zonnepanelen tussen de gewassen. Elk van deze types heeft voor- en nadelen in termen van installatie- en onderhoudskosten en rendement”.

Tijdens de projecten hebben de onderzoekers het landbouw - areaal gescreend op zijn bruikbaarheid voor agrivoltaïsche installaties. Prof. Cappelle vat de resultaten samen: “Volgens onze berekeningen zou 28% van de landbouwoppervlakte in aanmerking komen, d.i. ongeveer 200.000 ha. Uitgaande van een gemiddeld vermogen van 570 kWp/ha, betekent dit op jaarbasis een energieopbrengst van 1275 Twh, dat is ongeveer 1,5 keer het huidige elektriciteitsgebruik in België. Ter vergelijking: het potentieel van de daken in Vlaanderen bedraagt 62 Twh op jaarbasis, waarvan slechts 6% effectief wordt gebruikt”.

Pilootproject

Wat het opwekken van duurzame energie betreft, zit AgriVoltaics op rozen, maar hoe is het gesteld met de opbrengst van de gewassen? “Daar liggen de kaarten anders”, legt prof. Cappelle uit. “Je kunt er niet omheen dat de zonnepanelen een deel van het licht dat de planten normaal zou moeten bereiken wegnemen. Maar -en dat is het punt- de gewassen reageren erg verschillend op dit tekort. Veelal daalt de geproduceerde biomassa recht evenredig met de lichtreductie, maar sommige bladgroenten ontwikkelen net grotere bladeren om het lichttekort te compenseren. Om een goed zicht te krijgen op de impact bouwden we drie pilootinstallaties in Vlaanderen. Zo kunnen we gedurende verschillende seizoenen de teelten opvolgen”.

In Bierbeek plaatsten de onderzoekers een constructie van 4,6 m hoog boven een veld laagstammige perenbomen. Daar werd tijdens het eerste seizoen geen kwaliteitsverschil vastgesteld tussen de peren onder de panelen en die van het referentieveld.

Brecht Willockx, Cas Lavaert en prof. Jan Cappelle

© Joren De Weerdt

Op een landbouwbedrijf in Grembergen werden twee constructies geïnstalleerd: een vaste opstelling en een dynamische waarbij de panelen het zonlicht helemaal kunnen opvangen ofwel doorlaten. Op de proefboerderij van de KU Leuven in Lovenjoel is onlangs een 5 m hoge constructie in gebruik genomen om met verschillende gewassen te experimenteren.

Potentieel Prof. Cappelle besluit als volgt: “AgriVoltaics heeft een groot potentieel als het op duurzame energie aankomt. Eén enkele hectare landbouwgrond kan met gemak honderd gezinnen van elektriciteit voorzien.

Om definitief uitsluitsel te geven voor gevolgen voor de voedselproductie en de landbouwactiviteit zelf, is het nog wachten op de resultaten van de lopende pilootprojecten. Inmiddels raden we iedereen aan om de daken van de eigen woning al vol zonnepanelen te leggen”.

Yves Persoons