Ο πολυδιάστατος ρόλος των αγροβολταϊκών στην εποχή της Πράσινης Συμφωνίας: Τρέχον καθεστώς και ανάλυση των συσχετίσεων μεταξύ νερού-ενέργειας-τροφής-γης

A. Roxani, A. Zisos, G.-K. Sakki, and A. Efstratiadis, Multidimensional role of agrovoltaics in era of EU Green Deal: Current status and analysis of water-energy-food-land dependencies, Land, 12 (5), 1069, doi:10.3390/land12051069, 2023.

[Ο πολυδιάστατος ρόλος των αγροβολταϊκών στην εποχή της Πράσινης Συμφωνίας: Τρέχον καθεστώς και ανάλυση των συσχετίσεων μεταξύ νερού-ενέργειας-τροφής-γης]

[doc_id=2290]

[Αγγλικά]

Η Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία έχει θέσει στόχους για το κλίμα και την ενέργεια για το 2030 και στόχο την επίτευξη καθαρών μηδενικών εκπομπών αερίων θερμοκηπίου έως το 2050, υποστηρίζοντας παράλληλα την ενεργειακή ανεξαρτησία και την οικονομική ανάπτυξη. Ακολουθώντας αυτούς τους στόχους, και όπως αναμενόταν, η μετάβαση στην «πράσινη» ανανεώσιμη ενέργεια αυξάνεται και θα ενταθεί στο εγγύς μέλλον. Ένας από τους βασικούς πυλώνες αυτής της μετάβασης, ιδιαίτερα για τις μεσογειακές χώρες, είναι η ηλιακή φωτοβολταϊκή (Φ/Β) ενέργεια. Ωστόσο, αυτή είναι η λιγότερο αποδοτική, ως προς την εδαφική κάλυψη, πηγή ενέργειας, ενώ είναι επίσης ιδιαίτερα ανταγωνιστική με την παραγωγή τροφίμων, καθώς τα ηλιακά πάρκα αναπτύσσονται συχνά σε πρώην γεωργικές περιοχές, με αποτέλεσμα τη συστηματική μείωση των καλλιεργήσιμων εκτάσεων. Ως εκ τούτου, στο πλαίσιο του ενεργειακού σχεδιασμού των φωτοβολταϊκών συστημάτων, η προστασία και διατήρηση των καλλιεργήσιμων εκτάσεων θα πρέπει να θεωρείται βασικό ζητούμενο. Η αναδυόμενη τεχνολογία των αγροβολταϊκών προσφέρει μια ισορροπημένη λύση τόσο για την αγροτική ανάπτυξη όσο και για την ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η βιώσιμη «συμβίωση» τροφίμων και ενέργειας σε κοινά εδάφη υποστηρίζει επίσης τον ειδικό στόχο της Κοινής Αγροτικής Πολιτικής μετά το 2020, σχετικά με τον μετριασμό και την προσαρμογή στο μεταβαλλόμενο κλίμα, καθώς και στο εξαιρετικά αβέβαιο κοινωνικο-οικονομικό και γεωπολιτικό περιβάλλον. Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι διπλός, δηλαδή: (α) να προσδιορίσει το τρέχον τεχνολογικό καθεστώς και τα μέτρα ενεργειακής απόδοσης των αγροβολταϊκών, και (β) να παρουσιάσει μια περιεκτική ανάλυση των αλληλεπιδράσεών τους με το πλέγμα νερού-ενέργειας-τροφής-γης. Ως απόδειξη της ιδέας, θεωρούμε τον κάμπο της Άρτας, που είναι μια τυπική αγροτική περιοχή της Ελλάδας, όπου υλοποιείται μια παραμετρική ανάλυση για να αξιολογήσουμε βασικά χαρακτηριστικά της ανάπτυξης αγροβολταϊκών σε σχέση με την παραγωγή ενέργειας, έναντι της παραγωγής τροφίμων, καθώς και την εξοικονόμηση νερού, ως αποτέλεσμα της μειωμένης εξατμοδιαπνοής.

PDF Πλήρες κείμενο (656 KB)

Βλέπε επίσης: https://www.mdpi.com/2073-445X/12/5/1069

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. N. Mamassis, A. Efstratiadis, and E. Apostolidou, Topography-adjusted solar radiation indices and their importance in hydrology, Hydrological Sciences Journal, 57 (4), 756–775, doi:10.1080/02626667.2012.670703, 2012.
2. R. Ioannidis, and D. Koutsoyiannis, A review of land use, visibility and public perception of renewable energy in the context of landscape impact, Applied Energy, 276, 115367, doi:10.1016/j.apenergy.2020.115367, 2020.
3. G.-F. Sargentis, R. Ioannidis, M. Chiotinis, P. Dimitriadis, and D. Koutsoyiannis, Aesthetical issues with stochastic evaluation, Data Analytics for Cultural Heritage, edited by A. Belhi, A. Bouras, A.K. Al-Ali, and A.H. Sadka, doi:10.1007/978-3-030-66777-1_8, Springer, 2021.
4. G.-F. Sargentis, P. Siamparina, G.-K. Sakki, A. Efstratiadis, M. Chiotinis, and D. Koutsoyiannis, Agricultural land or photovoltaic parks? The water–energy–food nexus and land development perspectives in the Thessaly plain, Greece, Sustainability, 13 (16), 8935, doi:10.3390/su13168935, 2021.
5. N. Mamassis, K. Mazi, E. Dimitriou, D. Kalogeras, N. Malamos, S. Lykoudis, A. Koukouvinos, I. L. Tsirogiannis, I. Papageorgaki, A. Papadopoulos, Y. Panagopoulos, D. Koutsoyiannis, A. Christofides, A. Efstratiadis, G. Vitantzakis, N. Kappos, D. Katsanos, B. Psiloglou, E. Rozos, T. Kopania, I. Koletsis, and A. D. Koussis, OpenHi.net: A synergistically built, national-scale infrastructure for monitoring the surface waters of Greece, Water, 13 (19), 2779, doi:10.3390/w13192779, 2021.
6. G.-K. Sakki, I. Tsoukalas, P. Kossieris, C. Makropoulos, and A. Efstratiadis, Stochastic simulation-optimisation framework for the design and assessment of renewable energy systems under uncertainty, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 168, 112886, doi:10.1016/j.rser.2022.112886, 2022.

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. A. Zisos, G.-K. Sakki, and A. Efstratiadis, Mixing renewable energy with pumped hydropower storage: Design optimization under uncertainty and other challenges, Sustainability, 15 (18), 13313, doi:10.3390/su151813313, 2023.
2. A. Zisos, D. Chatzopoulos, and A. Efstratiadis, The concept of spatial reliability across renewable energy systems—An application to decentralized solar PV energy, Energies, 17 (23), 5900, doi:10.3390/en17235900, 2024.

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):

1. Zhong, T., Q. Zuo, J. Ma, Q. Wu, and Z. Zhang, Relationship identification between water-energy resource utilization efficiency and ecological risk in the context of assessment-decoupling two-stage framework—A case study of Henan Province, China, Water, 15(19), 3377, doi:10.3390/w15193377, 2023.
2. Mohammedi, S., G. Dragonetti, N. Admane, and A. Fouial, The impact of agrivoltaic systems on tomato crop: A case study in Southern Italy, Processes, 11(12), 3370, doi:10.3390/pr11123370, 2023.
3. Floroian, L., An innovative and sustainable solution – The agrovoltaic panels, Journal of EcoAgriTourism, 19(2), 44, 2023.
4. #Shayegh, S., F. Resta, and L. Torreggiani, Report on economic assessment of emerging technologies, LOCALISED Deliverable 7.2, 2023.
5. Zhang, X., X. Wang, D. Si, H. Zhang, M. M. Ageli, and G. Mentel, Natural resources, food, energy and water: Structural shocks, food production and clean energy for USA in the view of COP27, Land Degradation & Development, 35(7), 2602-2613, doi:10.1002/ldr.5085, 2024.
6. Vourdoubas, J., Possibility of covering all the power demand in the island of Crete, Greece with solar photovoltaics, European Journal of Applied Science, Engineering and Technology, 2(3), 69-79, doi:10.59324/ejaset.2024.2(3).07, 2024.
7. Gartsiyanova, K., and S. Genchev, Potential applications of water-energy-food nexus concept through preservation and restoration of a remarkable site from Bulgarian Black Sea coast, International Journal of Conservation Science, 15(2), 1033-1046, doi:10.36868/IJCS.2024.02.19, 2024.
8. Chang, H., B. Zhang, J. Han, Y. Zhao, Y. Cao, J. Yao, and L. Shi, Evaluation of the coupling coordination and sustainable development of water–energy–land–food system on a 40-year scale: A case study of Hebei, China, Land, 13(7), 1089, doi:10.3390/land13071089, 2024.
9. Suproń, B., and J. Myszczyszyn, Impact of renewable and non-renewable energy consumption on the production of the agricultural sector in the European Union, Energies, 17(15), 3743, doi:10.3390/en17153743, 2024.
10. Vourdoubas, J., Use of solar photovoltaic systems for meeting the power demand in the island of Crete, Greece avoiding the land use conflicts, American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences, 98(1), 37–52, 2024.
11. Hussain, S. N., and A. Ghosh, Evaluating tracking bifacial solar PV based agrivoltaics system across the UK, Solar Energy, 284, 113102, doi:10.1016/j.solener.2024.113102, 2024.
12. Prigoreanu, I., B. A. Ungureanu, G. Ungureanu, and G. Ignat, Analysis of sustainable energy and environmental policies in agriculture in the EU regarding the European Green Deal, Energies, 17(24), 6428, doi:10.3390/en17246428, 2024.
13. Holló, R., Optimising the utilisation of real estate for solar power plant development - focusing on agrovoltaics, Jogi Tanulmanyok, 25, doi:10.56966/2024, 2024.
14. Petrakis, T., V. Thomopoulos, A. Kavga, and A. A. Argyriou, An algorithm for calculating the shade created by greenhouse integrated photovoltaics, Energy, Ecology and the Environment, 9, 272-300, doi:10.1007/s40974-023-00306-4, 2024.
15. Lucca, E., D. Kofinas, T. Avellán, J. Kleemann, C. E. Mooren, M. Blicharska, C. Teutschbein, A. Sperotto, J. Sušnik, S. Milliken, M. Fader, D. Đorđević, T. Dašić, V. Vasilić, B. Taiwo, A. Baubekova, R. Pineda-Martos, A. Spyropoulou, G. F. M. Baganz, J. el Jeitany, H. V. Oral, M. Merheb, G. Castelli, A. Pagano, B. Sambo, M. Suškevičs, M. Arnold, T. Rađenović, A. Psomas, S. Masia, I. La Jeunesse, H. Amorocho-Daza, S. S. Das, E. Bresci, S. Munaretto, F. Brouwer, and C. Laspidou, Integrating “nature” in the water-energy-food Nexus: Current perspectives and future directions, Science of The Total Environment, 966, 178600, doi:10.1016/j.scitotenv.2025.178600, 2025.
16. Guo, A., Z. Wang, and J. Wang, Do land resources and green energy induce agriculture and water production in China: Sustainability-based evidence from historical data of China, Land Degradation & Development, doi:10.1002/ldr.5532, 2025.
17. Thakur, V., S. Sharma, A. Kumar, Himanshu, Ankit, Prachi, A. Kumar, R. Kumar, N. Sharma, S. Thakur, and S. Sharma, Exploring the impact of Agrovoltaics on horticultural crop yields and environmental stress mitigation: A comprehensive review, Ecological Frontiers, doi:10.1016/j.ecofro.2025.01.014, 2025.

Κατηγορίες: Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, Εργασίες φοιτητών, Νερό και ενέργεια