오스트리아는 농경지의 5~16%를 사용하여 90TWh의 농업 발전을 활용할 수 있습니다.

오스트리아 빈 천연자원 및 생명과학 대학이 이끄는 연구 그룹은 태양광 PV 발전과 농업 생산 모두에 대한 수익성 평가를 결합하여 국가의 농업 발전 설비 잠재력에 대한 기술 경제 분석을 수행했습니다.

교신저자인 Isabelle Grabner는 pv 매거진과의 인터뷰에서 "우리 논문은 기후 변화 영향을 포함하여 국가 전체 수준에서 PV 발전과 농업 발전 시스템의 농업 생산량 시뮬레이션을 결합한 최초의 통합 프레임워크를 제시한 것으로 알고 있습니다."라고 말했습니다. "우리 연구에서 우리는 농지의 태양광 PV 확장으로 인해 오스트리아의 작물 생산량이 감소하는 것을 조사했습니다.

Grabner는 "우리는 기후 중립 목표를 달성하는 데 필요한 농업 발전 장치의 공격적인 배치와 일반적인 지상 장착형 PV 설치를 비교했습니다."라고 덧붙였습니다.{0}} "게다가 우리는 농업 발전에서 제한된 기후 변화 적응 효과를 보여줬지만 후자의 결과는 선택한 작물뿐만 아니라 국가-특정 작물에 따라 크게 달라집니다."

분석을 수행하기 위해 팀은 모듈식 시뮬레이션 프레임워크를 사용하여 사용 가능한 기존 소프트웨어를 사용하고 필요에 따라 새로운 솔루션을 개발했습니다. 프레임워크는 GPL 라이센스에 따라 온라인으로 제공됩니다. 연구진은 정책-통합 기후 모델(EPIC)의 EU 데이터를 사용하여 먼저 농업용으로 적합한 지역을 분류하고 최소 연결 농지 면적 1ha, 최대 평균 경사 20도, 최대 해발 고도 1,950m와 같은 필터를 적용했습니다.

발전은 1km 그리드의 기후 시뮬레이션에서 얻은 지구 수평 조사(GHI) 데이터를 사용하여 PVlib로 시뮬레이션되었습니다. EPIC는 일일 시간 간격과 1km × 1km의 공간 분해능을 사용하여 플롯 수준에서 주요 환경 프로세스 및 식물 성장을 모델링하는 데 사용되었습니다. 시나리오에는 완두콩, 대두, 감자, 알팔파, 여름 보리 및 귀리와 같은 작물에 대한 윤작을 포함하여 환경 조건과 관리 관행 간의 상호 작용이 통합되었습니다.

기후 데이터는 1981년부터 2020년까지의 관측치와 2031년부터 2070년까지의 예측을 기반으로 했습니다. PV 시스템이 없는 농업 생산과 농업이 없는 지상에 설치된 PV라는 두 가지 기본 시나리오가 테스트되었습니다. 농업용 발전 시나리오에는 약 10m의 설치 높이를 지닌 남향 오버헤드 기둥형 시스템, 행 거리가 10m이고 두 개의 양면 패널이 수직으로 쌓인 수직 양면 시스템이 포함되었습니다. 각 시스템은 저비용, 중간 비용, 고비용 시나리오에서 평가되었습니다.

분석에 따르면 오스트리아에서는 지상에 설치된-태양광 시스템이 1,173MWh/ha, 수직형 농업 시스템이 684MWh/ha, 수직형 농업 시스템이 373MWh/ha의 전력을 생산하는 것으로 나타났습니다. 농업 생산 대비 이익 비율은 수직 시스템의 경우 10:1~50:1, 기둥형 시스템의 경우 최대 60:1, 지상 장착형 PV의 경우 최대 100:1-이었습니다.

연구팀은 "모든 기후 중립 시나리오의 상한선인 농경지의 태양광 PV에서 90TWh/y의 전력 생산을 달성하려면 전체 작물 면적의 5%~16%가 필요합니다"라고 결론지었습니다. "필요한 면적과 시뮬레이션된 수확량 감소는 오스트리아 작물 생산량의 손실이 2%~6%에 달할 것임을 암시합니다. 농업 발전 시스템만이 관찰된 범위의 하한선에서 생산 손실을 달성할 수 있습니다. 농업 발전 시스템의 기후 변화 적응 효과는 미미합니다."

연구 결과는 Renewable Energy에 게재된 "오스트리아 농업 발전 설비의 기술적인{0}}경제적 잠재력"에서 확인할 수 있습니다. 이번 연구에는 오스트리아 BOKU 대학과 연방농업경제연구소의 연구원들이 참여했습니다.