Energiebedrijven zoeken naar innovatieve benaderingen om de opwekking van schone energie uit te breiden en tegelijkertijd publieke steun te winnen. Een groeiend aantal zonne-energiebedrijven investeert in dubbelgebruikstoepassingen die landbouwactiviteit combineren met zonne-energieproductie op hetzelfde land. Een veelgehoorde kritiek op zonneparken is dat het reserveren van landbouwgrond uitsluitend voor energioproductie andere productieve toepassingen beperkt — een spanning die toeneemt naarmate landen wereldwijd jacht maken op ambitieuze decarbonisatiedoelen zonder de voedselzekerheid in gevaar te brengen. Het plaatsen van zonnepanelen op landbouwgrond waar landbouwpraktijken worden voortgezet, biedt een mogelijke oplossing.

Hoewel veel zonneprojecten worden gevestigd op dorre, niet-ontgonnen grond die anders onontwikkeld zou blijven, werken zonnecellen over het algemeen efficiënter onder vochtige dan onder droge omstandigheden. De bouw van zonneparken op landbouwgrond heeft echter historisch gezien politieke tegenwind en publieke kritiek ondervonden. De 'niet-in-mijn-achtertuin'-weerstand (NIMBY) tegen zonneprojecten blijft een aanzienlijk obstakel voor ontwikkeling. Het gebruik van land dat al in gebruik is voor landbouw voor zonne-installaties kan schone energieproductie mogelijk maken en tegelijkertijd veel van deze bezwaren wegnemen.

Agrivoltaics — ook wel agroofotovoltaica, agri-zon of agri-PV genoemd — zijn de laatste jaren zowel in populariteit als in schaal gegroeid, nu bedrijven in schone energie investeren in locaties voor dubbelgebruik. Zonnepanelen kunnen boven of rond land worden geplaatst dat wordt gebruikt voor gewasteelt of veeweide. Het concept werd voor het eerst voorgesteld door onderzoekers in het begin van de jaren tachtig, maar pas in het afgelopen decennium — gedreven door dalende zonne-energiekosten en de groeiende druk om de transitie weg van fossiele brandstoffen te versnellen — heeft agrivoltaics de overstap gemaakt van kleinschalige proefprojecten naar commerciële uitrol.

Dubbelgebruikregelingen hebben aan populariteit gewonnen binnen de landbouwgemeenschap omdat ze boeren de mogelijkheid bieden om een aanvullend inkomen te verdienen met land dat al in gebruik is voor landbouw. Naast het diversifiëren van inkomstenbronnen kan het installeren van fotovoltaïsche zonesystemen op landbouwgrond ecologische voordelen opleveren en tegelijkertijd de concurrentie over landgebruik en locatiebeperkingen verminderen. Japan, dat begin jaren 2000 pionierde met grootschalige toepassing van agrivoltaics en nu meer dan duizend van dergelijke installaties herbergt, heeft aangetoond dat dubbelgebruiklandbouw commercieel levensvatbaar kan blijven — een voorbeeld dat beleid en ontwikkeling in andere landen inspireert.

Zonnepanelen worden zo geplaatst dat gewassen voldoende zonlicht krijgen, terwijl ze schaduw bieden tijdens de intensiefste periodes van hitte en zonneschijn. Ze helpen ook de verdamping van water uit de bodem te verminderen. Tegelijkertijd geven gewassen die onder de panelen groeien waterdamp af, wat de panelen van onderen koelt en hun werkingsefficiëntie verbetert. Onderzoek van instellingen waaronder de Universiteit van Arizona en het Fraunhofer-instituut in Duitsland heeft de levensvatbaarheid van deze synergetische opstelling bevestigd voor verschillende gewastypes en klimaten.

In Californië zijn plannen in gang gezet voor de ontwikkeling van grootschalige zonnevelden op tienduizenden hectares braakliggende landbouwgrond die door waterschaarste buiten gebruik is geraakt. Ongeveer 70.000 acre voormalig landbouwland in de San Joaquin Valley ten westen van Fresno is door het lokale wateragentschap gedwongen braak te worden gelegd. Naarmate droogteperioden in veel delen van de wereld frequentere voorkomen, kunnen dubbelgebruikprojecten boeren helpen hun land te behouden, zelfs wanneer het niet langer productief is voor traditionele landbouw.

De particuliere ontwikkelaar Golden State Clean Energy werkt samen met het wateragentschap en boeren om het land in productie te nemen voor schone energie. Golden State is van plan om in het komende decennium als onderdeel van het Valley Clean Infrastructure Plan maximaal 21 GW aan zonnepanelen en 21 GW aan batterijopslag te installeren over 136.000 acre. Na voltooiing wordt verwacht dat het project voldoende schone stroom levert voor meer dan 10 miljoen huishoudens. Het plan zal bestaan uit 30 tot 60 afzonderlijke projecten, waarbij Golden State slechts 5 tot 10 procent van de zonneparken ontwikkelt en de overige locaties beschikbaar laat voor andere investeerders. Het megaproject wordt naar verwachting een bijdrage leveren aan de doelstelling van Californië om tegen 2045 100 procent van zijn energie uit hernieuwbare bronnen te halen.

In Virginia — de ontwikkelingshoofdstad van datacenters in de Verenigde Staten, met 's werelds grootste concentratie van datacenterinfrastructuur in Noord-Virginia — onderzoekt de staatsregering manieren om de energieproductie te verhogen nu de stroomvraag blijft stijgen. De stijging van het elektriciteitsverbruik, gedreven door cloudcomputing, kunstmatige intelligentie en digitale diensten, heeft urgenter gemaakt dat de staat haar uitbouw van hernieuwbare energie versnelt. In juni heeft Virginia een staatsdefinitie voor agrivoltaics vastgelegd in een poging ontwikkelaars aan te moedigen te investeren in dergelijke projecten in de hele staat.

Een wet uit 2020 vereist dat de twee grootste nutsbedrijven van Virginia meer dan 16 GW aan op land gebaseerde hernieuwbare energie ontwikkelen, voornamelijk zonne-energie. Zonne-energieontwikkelingen hebben echter aanzienlijke tegenstand ondervonden in de staat, waar ze de snelle afname van landbouwgrond toegeschreven hebben gekregen — hoewel woningbouw aanzienlijk meer heeft bijgedragen aan die trend. Als gevolg hiervan hebben bijna twee derde van de county's in Virginia grootschalige zonneprojecten verboden of zwaar beperkt. Agrivoltaïsche ontwikkeling op landbouwgrond zou kunnen helpen om de stijgende energievraag in Virginia te vervullen en tegelijkertijd te reageren op publieke bezwaren over landgebruik.

De groei van agrivoltaics beperkt zich niet tot de Verenigde Staten. Onderzoek van het Joint Research Centre van de Europese Commissie heeft aangetoond dat agrivoltaics honderden gigawatts aan zonnecapaciteit in heel Europa kan opleveren, terwijl slechts een klein deel van het landbouwgebied in de regio wordt gebruikt. Het inzetten van agrivoltaics op ongeveer 1 procent van het Europese landbouwgebied zou jaarlijks honderden terawattuur aan elektriciteit kunnen genereren zonder de landbouwactiviteit te beperken. Zowel Duitsland als Frankrijk heeft stappen gezet om wettelijke kaders en prikkelstructuren voor agrivoltaïsche projecten op te zetten, en in december heeft Griekenland plannen aangekondigd om 130 MW aan agrivoltaics in het hele land te ontwikkelen.

Het ontwikkelen van dubbelgebruikland voor zowel landbouw als schone energieproductie zou het gebruik van landbouwgrond kunnen optimaliseren of een productief alternatief kunnen bieden voor braakliggend areaal. Het levert bovendien een aanvullend inkomen op voor boeren, van wie velen te maken hebben met door klimaatverandering veroorzaakte bedreigingen van hun bestaan. De toepassing van agrivoltaics kan schone-energiebedrijven verder helpen publieke en overheidssteun te verwerven voor projecten op landbouwgrond, en biedt een model dat andere staten en landen met vergelijkbare landgebruikconflicten waarschijnlijk nauwlettend zullen volgen naarmate ze hun eigen ambities op het gebied van hernieuwbare energie opschalen.

Door Felicity Bradstock voor Oilprice.com