Implementing agrivoltaics in Poland: Policy and impact of photovoltaic farms on rural landscapes
DOI:
https://doi.org/10.3097/LO.2025.1132Keywords:
photovoltaic farms, renewable energy sources (RES), rural landscape, architecture, energy, agrivoltaics, sustainable development, spatial planningAbstract
As the global transition to renewable energy accelerates, integrating renewable energy sources (RES) into existing landscapes presents both challenges and opportunities for sustainable development. This article investigates the implementation of RES solutions in Poland, with a specific focus on agrivoltaics, and analyzes the impact of the development of RES technologies, particularly photovoltaic (PV) cells, on rural landscapes. The research examines Local Spatial Development Plans (LSDPs) in 40 municipalities in the Pomeranian Voivodeship to assess the role of photovoltaic farms in the urbanizing rural landscape. The findings reveal that while photovoltaic farms offer significant potential to meet energy goals, they also create visual, spatial, and land-use conflicts that require careful management. To address these issues, the paper explores alternative design solutions aligned with European Union sustainability goals and provides an analysis of the advantages, disadvantages, and potential application of these proposals in Poland. The research is based on literature studies, comparative analyses, and logical argumentation. The study concludes that adopting a multi-faceted approach could be crucial for integrating urban, landscape, technical, and legal actions. This approach aims to balance the benefits of RES development with the preservation of rural character and provides actionable recommendations for advancing Poland's agrivoltaic strategy.
References
Al Mamun, M. A., Dargusch, P., Wadley D., Zulkarnain, N. A., & Aziz, A. A. (2022). A review of research on agrivoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews 161. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112351 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112351
Amaducci, S., Yin, X., & Colauzzi, M. (2018). Agrivoltaic systems to optimise land use for electric energy production. Applied Energy 220, 545-561. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.03.081 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.03.081
Aydin, O., Igliński, B., Krukowski, K., & Siemieński, M. (2022). Analyzing Wind Energy Potential Using Efficient Global Optimization: A Case Study for the City Gdańsk in Poland. Energies 15/19. https://doi.org/10.3390/en15093159 DOI: https://doi.org/10.3390/en15093159
Benalcazar P., Komorwska, A., & Kamiński J. (2024). A GIS-based method for assessing the economics of utility-scale photovoltaic systems. Applied Energy 353A. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122044 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122044
Braczyk, P. (2020). Parking Katowice. Paweł Barczyk Architekt. http://www.pawelbarczyk.pl/index.php/portfolio/parking-katowice/?fbclid=IwAR2XXq8vvWfIg7dV6ilxC9TyT_kC6pMImVva4g_XpVC3qngY46McYcMiwWM [Accessed 12 December 2023].
Bukowski, J., Majewski, A., Sobolewska, E., Stawicka, & Suchoń, A. (2022). Wybrane ekonomiczne i prawne aspekty wytwarzania energii z instalacji fotowoltaicznych w gospodarstwach rolnych województwa mazowieckiego. Warszawa, pp. 34-38, 49-51, 127-129. ISBN: 978-83-8237-120-8
Chomać-Pierzecka, E., Kokiel, A., Rogozińska-Mitrut, J., Sobczak, A., Sobonia, D., & Stasiaka, J. (2022). Analysis and Evaluation of the Photovoltaic Market in Poland and the Baltic States. Energies 15/2. https://doi.org/10.3390/en15020669 DOI: https://doi.org/10.3390/en15020669
Cichowska, J. (2021). Perspektywy rozwoju odnawialnych źródeł energii w opinii mieszkańców miast oraz wsi. In: Krakowiak-Bal, A., Malinowski, M., Sikor, J. (eds.), Infrastruktura i środowisko w gospodarce o obiegu zamkniętym. Kraków, pp. 11–22. ISBN: 978-83-959215-8-2
Ciok, S. (2014). Budownictwo Mieszkaniowe w strefie podmiejskiej Wrocławia. / Housing in the suburban zone of Wrocław. Space – Society – Economy, pp. 127‒147. https://doi.org/10.18778/1733-3180.13.08 DOI: https://doi.org/10.18778/1733-3180.13.08
Ciucci, M. (2024). Renewable energy. Fact Sheets on the European Union, EUROPEAN PARLIAMENT. https://www.europarl.europa.eu/factsheets/en/sheet/70/energia-ze-zrodel-odnawialnych [Accessed 2 December 2023].
Ciucci, M. (2024). Energy efficiency. Fact Sheets on the European Union, EUROPEAN PARLIAMENT. https://www.europarl.europa.eu/factsheets/en/sheet/69/energy-efficiency [Accessed 3 May 2024].
Codemo, A., Ghislanzoni, M., Prados, M. J., & Albatici, R. (2023). Landscape-based spatial energy planning: minimization of renewables footprint in the energy transition. Journal of Environmental Planning and Management, 1–28. https://doi.org/10.1080/09640568.2023.2287978 DOI: https://doi.org/10.1080/09640568.2023.2287978
Cossau, M., Murgia, L., Ledda, L., Deligios, P. A., Sirigu, A., Chessa, F., & Pazzona, A. (2014). Solar radiation distribution inside a greenhouse with south-oriented photovoltaic roofs and effects on crop productivity. Applied Energy, 89-100. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.07.070 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.07.070
Dinesh, H., & Pearce, J. M. (2016). The potential of agrivoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews 54, 299-308. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.024 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.024
Dupraz, C., Marrou, H., Talbot, G., Dufour, L., Nogier, A., & Ferard, Y. (2011). Combining solar photovoltaic panels and food crops for optimising land use: Towards new agrivoltaic schemes. Renewable Energy 36/ 10, 2725-2732. DOI: doi.org/10.1016/j.renene.2011.03.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.03.005
Dz. U. z (2016) r., poz. 778. Art. 14. Ustawa o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym z dnia 27 marca 2003 r.
E-Kaszuby. (2017). Kaszuby - mapa i granice. E-KASZUBY.PL. http://www.e-kaszuby.pl/mapa-kaszub.html [Accessed 6 December 2023].
Foks, A., Całka, B., & Bielecka, E. (2019). Zastosowanie wielokryterialnych analiz przestrzennych w celu poszukiwania potencjalnej lokalizacji farm fotowoltaicznych w gminie Torzym / Multi-criteria spatial analysis in search of the potential location of solar farms in Torzym commune. Roczniki Geomatyki 3/86. ISSN: 1731-5522
Gallo, A., & Sossio de Simone C. (2023). Agrovoltaic as an Answer to the Difficult Relationship Between Land Use and Photovoltaics. A Case Study from Apulia Region, Computational Science and Its Applications – ICCSA 2023 Workshops 547–559. https://doi.org/10.1007/978-3-031-37114-1_38 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-37114-1_38
Gorjian, S., Bousi, E., Özdemir, Ö. E., Trommsdorff, M., Kumar, N. M., Anand, A., Kant, K., & Chopra, S. S. (2022). Progress and challenges of crop production and electricity generation in agrivoltaic systems using semi-transparent photovoltaic technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews 158. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112126 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112126
Gottwald, S. (2022). Sense of Place in Spatial Planning: Applying Instrumental and Deliberative Approaches at the River Lahn. Landscape Online 97. https://doi.org/10.3097/LO.2022.1100 DOI: https://doi.org/10.3097/LO.2022.1100
Gręda, D., Wiśniewski, G., Zarzeczna, J., & Kania, K. (2020). Sukces aukcji OZE. Energia i Recykling: gospodarka obiegu zamkniętego 2. ISSN: 2544-4875
Hilarowicz, A., & Kozioł, J. (eds.) (2013). Odnawialne źródła energii - badania oddziaływań społecznych. Gliwice. ISBN: 978-83-7880-192-4
HydroEnergy. Jakie są największe farmy fotowoltaiczne w Polsce?. (2024). HYDROENERGY. https://hydro-energy.pl/pl/blog/188-jakie-sa-najwieksze-farmy-fotowoltaiczne-w-polsce [Accessed 3 May 2024].
Institute of Renewable Energy. (2019). Photovoltaic market in Poland. Warsaw, Poland. https://www.ieo.pl/pl/projekty/raport-rynek-fotowoltaiki-w-polsce-2019 [Accessed 9 November 2022].
Institute of Renewable Energy. (2023). Photovoltaic market in Poland. Warsaw, Poland. https://ieo.pl/en/pv-report/pv-report-2023 [Accessed 3 January 2023].
Josimović B., Srnić D., Manić B., & Knežević I. (2013). Multi-Criteria Evaluation of Spatial Aspects in the Selection of Wind Farm Locations: Integrating the GIS and PROMETHEE Methods. Applied Sciences 13(9):5332. https://doi.org/10.3390/app13095332 DOI: https://doi.org/10.3390/app13095332
Kempenaar, A., Puerari, E., Pleijte, M., & van Buuren, M. (2020). Regional design ateliers on ‘energy and space’: systemic transition arenas in energy transition processes. European Planning Studies 29(4), 762–778. https://doi.org/10.1080/09654313.2020.1781792 DOI: https://doi.org/10.1080/09654313.2020.1781792
Klimek, J. (2021). Budowa farmy fotowoltaicznej o mocy do 10 MV wraz z niezbędną infrastrukturą techniczną na działkach o nr ewidencyjnym 43 i 56/1 w obrębie Próchnowo w gminie Margonin. BIP Margonin. https://archiwum.bip.margonin.pl/PDF/01_2_KIP_5.PDF [Accessed 2 December 2023].
Kocur-Bera, K., & Pszenny, A. (2020). Conversion of Agricultural Land for Urbanization Purposes: A Case Study of the Suburbs of the Capital of Warmia and Mazury, Poland. Remote Sensing 12/14. https://doi.org/10.3390/rs12142325 DOI: https://doi.org/10.3390/rs12142325
European Commission. (2022). Communication from the commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. EU Solar Energy Strategy. Brussels, 18.5.2022. SWD(2022).
Konferencja Komitetu Przestrzennego Zagospodarowania Kraju 02.10.2009 Kraków. Biuletyn Komitetu Przestrzennego Zagospodarowania Kraju. (2010). PAN, Kraków. ISSN: 0079-3493
Kowalczyk, A. M., & Czyża, Sz. (2022). Optimising Photovoltaic Farm Location Using a Capabilities Matrix and GIS. Energies 15/18. DOI:10.3390/en15186693 DOI: https://doi.org/10.3390/en15186693
Kurkowska, A. (2015). Lokalne tradycje wzornicze w kreacji przestrzennej budownictwa kaszubskiego. In: Mikołajczyk, I. (eds.), Języki designu: paradygmaty przestrzeni projektowych. Politechnika Koszalińska, Koszalin, pp. 111-136. ISBN 978-83-7365-379-5
Lai, C-M., & Hokoi, S. (2015). Solar façades: A review. Building and Environment 91, 152-165. DOI:10.1016/j.buildenv.2015.01.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.01.007
Lazdins, R., Mutule, A., & Zalostiba, D., (2021). PV Energy Communities—Challenges and Barriers from a Consumer Perspective: A Literature Review. Energies 14/16. https://doi.org/10.3390/en14164873 DOI: https://doi.org/10.3390/en14164873
Lucchi, E., Baiani, S., & Altamura, P. (2023). Design criteria for the integration of active solar technologies in the historic built environment: Taxonomy of international recommendations. Energy and Buildings 278. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.112651 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.112651
Marrou, H., Wery, J., Dufour, L., & Dupraz, C. (2013). Productivity and radiation use efficiency of lettuces grown in the partial shade of photovoltaic panels. European Journal of Agronomy 44, 54-56. DOI:10.1016/j.eja.2012.08.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.eja.2012.08.003
Matasci, S. (2022). How Solar Panel Cost and Efficiency Have Changed over Time. ENERGYSAGE. https://news.energysage.com/solar-panel-efficiency-cost-over-time/ [Accessed 4 December 2023].
Narodzonek, A. (2021). Umowa dzierżawy nieruchomości gruntowej zawierana w związku z budową farmy fotowoltaicznej. / Land property lease agreement concluded in connection with the construction of a photovoltaic farm. Zeszyt Prawniczy UAM 11. https://doi.org/10.14746/zpuam.2021.11.14 DOI: https://doi.org/10.14746/zpuam.2021.11.14
Nowak, M. (2015). Nieefektywność decyzji o Warunkach Zabudowy i zagospodarowania terenu w kształtowaniu ładu przestrzennego a działania organów administracji publicznej. Biuletyn Polska Akademia Nauk. Komitet Przestrzennego Zagospodarowania Kraju, 257-258. ISSN: 0079-3493
Oskwarek, P. (2020). Architektura krótkotrwała: wpływ nadmiernego i chaotycznego budowania na środowisko i społeczeństwo, Implementacja idei europejskiego zielonego ładu na bazie społecznej gospodarki rynkowej determinantą zarządzania w realizacji założeń zrównoważonego rozwoju. In: Kretek, H. A. (eds.), Zrównoważony rozwój w procesie integracji europejskiej. Raciborz. ISBN: 9780-83-951494-9-8
Pascaris, A. S., Schelly, Ch., & Pearce, J. M. (2020). A First Investigation of Agriculture Sector Perspectives on the Opportunities and Barriers for Agrivoltaics. Argonomy 10. https://doi.org/10.3390/agronomy10121885 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy10121885
Pascaris, A. S., Schelly, Ch., Burnham, L., & Pearce, J. M. (2021). Integrating solar energy with agriculture: Industry perspectives on the market, community, and socio-political dimensions of agrivoltaics. Energy Research & Social Science. https://doi.org/10.1016/j.erss.2021.102023 DOI: https://doi.org/10.1016/j.erss.2021.102023
Prószyńska-Bordas H. (2008). Rozwój turystyki w kaszubskim parku krajobrazowym w strategiach władz i lokalnych organizacji turystycznych oraz w opinii turystów i mieszkańców. In: Mazurkiewicz L., Kowalczyk A (eds.), Społeczności lokalne a turystyka Aspekty społeczne, kulturowe, ekonomiczne. Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego, pp. 115-141. ISBN: 978-83-89630-73-5
Przesmycka, N. (2012). Kierunki rozwoju budownictwa jednorodzinnego w Polsce na tle tendencji europejskich. / Directions of the development of single-family housing in Poland compared to the European trends. Budownictwo i Architektura 11. https://doi.org/10.35784/bud-arch.2215 DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.2215
Radhi, H. (2010). Energy analysis of façade-integrated photovoltaic systems applied to UAE commercial buildings. Solar Energy 84/12. https://doi.org/10.1016/j.solener.2010.10.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2010.10.002
Rogatka, K., Kowalski, M., & Starczewski, T. (2023). Less important space? Spatial planning in small towns in Poland. Land Use Policy 130. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2023.106674 DOI: https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2023.106674
Rösch C., & Fakharizadehshirazi E. (2024). The spatial socio-technical potential of agrivoltaics in Germany, Renewable and Sustainable Energy Reviews 202. https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.114706 DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.4796604
SARP (2020). Konkurs na opracowanie koncepcji urbanistyczno-architektonicznej parkingu wielopoziomowego w Strefie Kultury w Katowicach. SARP KATOWICE. https://sarp.katowice.pl/konkursy/konkursy_realizacyjne_sarp_katowice/Konkurs_909.html [Accessed 2 December 2023].
Sindau, S., Nehra, V., & Luthra, S. (2017). Investigation of feasibility study of solar farms deployment using hybrid AHP-TOPSIS analysis: Case study of India. Renewable and Sustainable Energy Reviews 73/2017, 496-511. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.135 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.135
Skłodowska M. (2023). Fotowoltaika na gruntach rolnych potrzebuje jasnych reguł. Wysokie Napięcie. https://wysokienapiecie.pl/82261-fotowoltaika-na-gruntach-rolnych/ [Accessed 5 March 2024].
Szałata Ł., Siedlecka A., & Lejkowski C. (2016). Instalacje fotowoltaiczne jako przykład uzasadnionej ekonomicznie działalności prosumenckiej. / Photovoltaic installations as the example of economically justified prosumer operations. Ekonomia i Środowisko 2/57, 190-205. ISSN: 2957-0387
Szultka, A., Szultka, S., Czapp, S., Makowski, K., & Sedlacek, P. (2023). Estimation of the Maximum Permissible PV Power to be Connected to the MV Grid. IEEE Xplore. https://doi.org/10.1109/IDT59031.2023.10194451 DOI: https://doi.org/10.1109/IDT59031.2023.10194451
Szuta, A., & Szczepański, J. (2018). The influence of the development of private air communication on the architecture and urban planning of the 21st century. Technical Transactions 115/7, 61–73. https://doi.org/10.4467/2353737XCT.18.100.8795 DOI: https://doi.org/10.4467/2353737XCT.18.100.8795
Toledo, C., & Scognamiglio A. (2021). Agrivoltaic Systems Design and Assessment: A Critical Review, and a Descriptive Model towards a Sustainable Landscape Vision (Three-Dimensional Agrivoltaic Patterns). Sustainability 13(12). https://doi.org/10.3390/su13126871 DOI: https://doi.org/10.3390/su13126871
Urząd Gminy w Przodkowie - Biuletyn Informacji Publicznej Przodkowie. Zmiana studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego https://bip.przodkowo.pl/upload/pliki/ZM_STUDIUM_ZESZYT_1_-08_2018.pdf [Accessed 5 January 2024].
Urząd Gminy w Sierakowicach - Biuletyn Informacji Publicznej Sierakowice. Studium uwarunkowań i planowania przestrzennego gminny Sierakowice. http://sierakowice.biuletyn.net/fls/bip_pliki/2015_02/BIPF50E1C017A3050Z/su4.pdf [Accessed 5 January 2024].
Wagner, A., Bühner, Ch., Gölz, S., Trommsdorff, M., & Jürkenbeck K. (2024). Factors influencing the willingness to use agrivoltaics: A quantitative study among German farmers. Applied Energy 361. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.122934 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.122934
Weselek, A., Ehmann A., Zikeli S., Lewandowski, I., Schindele S., & Högy P. (2019). Agrophotovoltaic systems: applications, challenges, and opportunities. A review. Agronomy for Sustainable Development 30. https://doi.org/10.1007/s13593-019-0581-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s13593-019-0581-3
Wiśniewski, G., & Krzyżanowska, A. (2023). Farmy fotowoltaiczne w Polsce. Energia i Recykling: gospodarka obiegu zamkniętego 9. ISSN: 2544-4875
Yu, G., Yang, H., Yan, Z., & Ansah, M. K. (2021). A review of designs and performance of façade-based building integrated photovoltaic-thermal (BIPVT) system. Applied Thermal Engineering 182. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.116081 DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.116081
Załącznik do Uchwały Nr 180/702/2022 Zarządu Powiatu Kartuskiego z dnia 28 kwietnia 2022 r. (2022). RAPORT O STANIE POWIATU KARTUSKIEGO za rok 2021. Kartuzy.
Zou W., Wang Y., Tian E., Wei J., Peng J., &Mo J. (2024). A New Dynamic and Vertical Photovoltaic Integrated Building Envelope for High-Rise Glaze-Facade Buildings. Engineering 39. https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.01.014 DOI: https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.01.014
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Agnieszka Szuta, Kamil Makowski, Jakub Szczepański, Agnieszka Szczepańska
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
