Dr Natalie Meades: IBERS, Prifysgol Aberystwyth.
- Mae croesawu technolegau ynni adnewyddadwy ar y fferm yn golygu y gall fod â’r potensial i ffermydd ddod yn fwy amrywiol, lleihau allyriadau amgylcheddol a dod yn fwy cynaliadwy.
- Mae mabwysiadu technolegau ynni adnewyddadwy yn rhoi cyfle i ffermydd leihau costau ynni trwy hunangynhaliaeth ynni cyflawn neu rannol. At hynny, mae gan ynni adnewyddadwy'r potensial i gynhyrchu refeniw ychwanegol i ffermydd drwy werthu trydan dros ben i’r grid, rhentu tir i fuddsoddwyr neu drwy fentrau ar y cyd â buddsoddwyr.
- Mae ynni adnewyddadwy fel solar, gwynt a dŵr yn dibynnu i raddau helaeth ar hinsawdd a daearyddiaeth, oherwydd efallai na fydd technolegau penodol yn addas ar gyfer pob menter ac felly mae angen cynllunio a dethol gofalus.
Rhagair
Newid hinsawdd yw un o'r bygythiadau mwyaf i fywyd ar y Ddaear a gellir ei ddiffinio fel y newid graddol yn hinsawdd a daearyddiaeth y Ddaear sy'n arwain at gynhesu'r Ddaear. Mae nwyon tŷ gwydr fel methan, ocsid nitraidd, carbon deuocsid a nwyon wedi’u fflwroeiddio pan gânt eu hallyrru i atmosffer y Ddaear, yn dal gwres o olau'r haul ac yn cyfrannu at gynhesu'r Ddaear. Mae hon yn broses gwbl naturiol ac mae'n hanfodol ar gyfer cynnal y Ddaear ar dymheredd sy'n ffafriol i fywyd. Fodd bynnag, mae gweithgareddau anthropogenig megis llosgi tanwyddau ffosil a rhai arferion rheoli tir wedi ehangu’r broses hon gan arwain at gynhesu byd-eang a newid yn yr hinsawdd. Fel y cyfryw, mae llywodraeth y DU ynghyd â gwledydd eraill yn datblygu targedau a strategaethau i liniaru, atal, stopio ac addasu i newid hinsawdd. Un ffordd y mae Llywodraeth y DU gan gynnwys Llywodraeth Cymru yn anelu at wneud hyn yw drwy gyflawni allyriadau nwyon tŷ gwydr sero net erbyn 2050. Mae hyn yn golygu newid y ffyrdd yr ydym yn defnyddio adnoddau ar hyn o bryd ac yn rheoli’r tir fel bod allyriadau nwyon tŷ gwydr yn gyfartal ag atafaelu nwyon tŷ gwydr, fel bod cydbwysedd o'r fath yn cael ei gyflawni.
Mae'r diwydiant amaethyddol yn cael sylw ar hyn o bryd ynglŷn â'i ddefnydd o adnoddau naturiol ac effeithiau rhai arferion rheoli tir ar yr amgylchedd ac ar natur. I roi hyn mewn persbectif, amcangyfrifodd Adran yr Amgylchedd, Bwyd a Materion Gwledig ( DEFRA ) fod diwydiant amaethyddol y DU yn 2019 wedi cyfrannu at 10% o gyfanswm allyriadau nwyon tŷ gwydr, 68% o gyfanswm allyriadau ocsid nitraidd, 47% o gyfanswm allyriadau methan a 1.7% o gyfanswm allyriadau carbon deuocsid yn y DU ar gyfer y flwyddyn honno. At hynny, yn ôl y 'Bwrdd Datblygu Amaethyddiaeth a Garddwriaeth' ( AHDB ) mae 56% o nwyon tŷ gwydr amaethyddol yn cael eu cynhyrchu fel arfer o fethan, 31% o ocsid nitraidd a 13% o garbon deuocsid. O ganlyniad, mae cynhyrchu nwyon tŷ gwydr o fewn y diwydiant yn bwnc trafod ac mae 'Undeb Cenedlaethol yr Amaethwyr' ( NFU ) wedi gosod targed i ddiwydiannau amaethyddol y DU a Chymru gyrraedd sero net erbyn 2040.
Ynni Adnewyddadwy
Gellir diffinio ynni adnewyddadwy fel y trafodwyd mewn erthygl dechnegol flaenorol fel ynni sy'n cael ei gynhyrchu o adnodd nad yw'n lleihau pan gaiff ei ddefnyddio. Mae hyn yn cynnwys ynni a gynhyrchir o ffynonellau megis; solar, gwynt, trydan dŵr a bio-ynni. O'r ynni adnewyddadwy a ddefnyddir ar hyn o bryd yng Nghymru, mae tua 76% o ynni adnewyddadwy yn cynhyrchu trydan a 24% yn cynhyrchu gwres . Yn dibynnu ar y math, mae ynni o'r fath naill ai'n cael ei ddisgrifio fel bod yn lân neu'n wyrdd oherwydd nad oes ganddo unrhyw allyriadau nwyon tŷ gwydr, neu mae’r allyriadau nwyon tŷ gwydr yn isel. Bydd yr erthygl hon yn canolbwyntio’n bennaf ar ynni adnewyddadwy a thrydan, lle mae Llywodraeth Cymru wedi gosod targed i Gymru fodloni’r hyn sy’n cyfateb i 70% o’r gofynion am drydan o adnoddau ynni adnewyddadwy erbyn 2030.
Ynni Adnewyddadwy ac Amaethyddiaeth – beth yw'r cyfleoedd?
Ar hyn o bryd, mae'r diwydiant amaethyddol yn ddibynnol iawn ar danwydd ffosil fel olew, nwy naturiol a swm bach o lo i; pweru peiriannau, ar gyfer trydan i bweru offer a goleuadau ac i gynhesu, sychu ac oeri yn dibynnu ar y fenter ffermio. Fodd bynnag, mae tanwyddau ffosil yn adnoddau cyfyngedig anadnewyddadwy sy'n allyrru nwyon tŷ gwydr pan gânt eu llosgi. At hynny, mae’r argyfwng costau byw yn y DU wedi gweld cynnydd serth mewn prisiau ynni a thaliadau sefydlog, a thrwy hynny, yn dylanwadu ar gostau fferm cyffredinol a chostau amrywiol, sydd felly’n effeithio ar yr elw. O'r herwydd, mae angen ac ymdrech i ail-werthuso'r ffyrdd y caiff ynni ei gyrchu a'i ddefnyddio ar y fferm er budd amgylcheddol ac economaidd.
Mae integreiddio ynni adnewyddadwy ar fferm naill ai i ddisodli ynni anadnewyddadwy yn gyfan gwbl neu'n rhannol yn darparu dewis amgen deniadol i danwydd ffosil. Yn dibynnu ar fath, isadeiledd a chapasiti cynhyrchu ynni, mae defnyddio ynni adnewyddadwy ar fferm yn rhoi cyfle i ffermydd ddod yn fwy amrywiol, lleihau allyriadau amgylcheddol ac o bosibl y cyfle i ddod yn hunangynhaliol o ran ynni ac felly costau ynni is. Gallai hyn fod yn arbennig o fanteisiol i fentrau sy'n defnyddio llawer iawn o drydan megis diwydiannau llaeth a dofednod. Nid yn unig hynny, ar gyfer ffermydd anghysbell nad oes ganddynt fynediad i'r grid, gallai defnyddio ynni adnewyddadwy roi cyfle i dderbyn trydan i adeiladau a lleihau'r ddibyniaeth ar eneraduron tanwydd ffosil. At hynny, mae integreiddio ynni adnewyddadwy i ffermydd wedi’i amlinellu yng nghamau gweithredu arfaethedig Cynllun Ffermio Cynaliadwy Cymru , fel rhan o nodweddion y cynllun i ‘leihau allyriadau ar ffermydd a sicrhau atafaelu carbon’ drwy ‘fabwysiadu arferion effeithlonrwydd ynni a chynhyrchu ynni adnewyddadwy ar -fferm'.
Mae gan y broses o osod technolegau ynni adnewyddadwy ar gyfer cynhyrchwyr carbon isel ar raddfa fach y potensial i gynhyrchu refeniw ychwanegol, lle gellir gwerthu ynni dros ben i’r grid drwy’r Warant Allforio Clyfar, yn dibynnu ar argaeledd cysylltiad a phellter i’r grid. Mae cyfleoedd blaenorol i gynhyrchu refeniw wedi cynnwys y Tariff Cyflenwi Trydan, fodd bynnag, bu i’r cyfle hwn gau i ymgeiswyr newydd yn 2019. Mae cyfleoedd refeniw posibl eraill yn cynnwys, cwmnïau buddsoddi sy'n edrych i rentu tir o ffermydd i osod eu technolegau neu i gydweithio â ffermydd mewn mentrau ar y cyd. Gall hyn ymddangos yn opsiwn deniadol, oherwydd efallai na fydd angen buddsoddiad cyfalaf uniongyrchol gan ffermydd. Fodd bynnag, efallai y bydd tirfeddianwyr yn y DU yn betrusgar i rentu tir i gwmnïau mawr, o ran yr effeithiau a brofwyd gan rai yn sgil newid y Cod Cyfathrebu Electroneg yn 2017.
Bydd y gwahanol opsiynau ynni adnewyddadwy sydd ar gael i ffermydd yn cael eu hamlinellu yn yr adran nesaf. Rhaid nodi bod nifer o opsiynau ar gael i ffermydd ac nad ydynt yn gyfyngedig i un dechnoleg yn unig. Mewn gwirionedd, gall cael cymysgedd o dechnolegau ynni adnewyddadwy ar fferm fod yn fuddiol ac yn ddefnyddiol pe bai un yn gweithio'n fwy effeithiol na'r llall.
Pa dechnolegau sydd ar gael i'w defnyddio ar y fferm?
Solar ffotofoltäig
Mae technoleg solar ffotofoltäig (SPV) yn cynnwys trosi ymbelydredd solar yn drydan o fewn paneli SPV. Mae technoleg o'r fath yn dod yn fwyfwy poblogaidd ac yn dod yn fwy hygyrch a fforddiadwy wrth i'r dechnoleg wella a datblygu. Mae effeithlonrwydd a llwyddiant SPV yn bennaf oherwydd lleoliad daearyddol ac felly’n ddelfrydol dylai paneli SPV wynebu'r de neu'n agos i’r de ac ar yr ongl fwyaf priodol ar gyfer cipio solar mwyaf posibl. Gellir defnyddio trydan a gynhyrchir o dechnoleg SPV yn ystod y dydd wrth iddo gael ei gynhyrchu neu yn dibynnu ar y dechnoleg; eu storio mewn batris i'w defnyddio'n ddiweddarach neu eu gwerthu yn ôl i'r grid a thrwy hynny, cynhyrchu refeniw. Nid oes angen llawer o waith cynnal a chadw gyda phaneli solar heblaw bod angen sicrhau nad oes llwch, dail a charthion adar ynddynt a allai o bosibl leihau faint o haul sy’n cael ei ddal, ond o ystyried bod gan hinsawdd Cymru lawiad uchel, anaml y mae hyn yn broblem. Rhaid nodi nad oes gan baneli SPV oes annherfynol, lle mae astudiaeth wedi amcangyfrifir bod cyfradd diraddio paneli solar oed cae yn 0.8-1.8% y flwyddyn ac mai tua 25 mlynedd yw hyd oes panel SPV ar gyfartaledd, yn dibynnu ar y dechnoleg.
Gellir gosod paneli SPV ar doeon ysguboriau amaethyddol, siediau, tai gwydr neu ar ddŵr ac yn aml mae angen caniatâd cynllunio gan awdurdodau lleol. Mae systemau o'r fath yn hynod ddeniadol gan nad oes angen lle ychwanegol arnynt ar y ddaear. Ar ben hynny, mae gwrthdroyddion sy'n gysylltiedig â phaneli SPV fel arfer wedi'u gosod mewn casin gwrthsain ac felly mae ganddynt lygredd sŵn cyfyngedig, felly, gallant fod yn addas ar gyfer lleoliad yn agos at ardaloedd trefol a phreswyl yn dibynnu ar farn gymdeithasol. Gellir gosod paneli SPV hefyd ar y tir ac ar raddfa lawer mwy fel ffermydd solar gyda chaniatâd awdurdodau cynllunio. Fodd bynnag, mae llawer yn dadlau bod tir a ddefnyddir ar gyfer cynhyrchu ynni yn unig yn cystadlu'n uniongyrchol â chynhyrchu amaethyddol ac felly'n effeithio'n negyddol ar ddiogelwch bwyd, diwylliant a thraddodiad ffermio. O'r herwydd, gellid rhoi system integredig o'r enw agroffotofoltäig ar waith ar y fferm lle mae da byw a/neu gynhyrchu cnydau yn cyd-fynd â thechnoleg SPV. Mae systemau o'r fath wedi dangos manteision mawr ac amcangyfrifir eu bod yn cynyddu gallu cynhyrchiol y tir gan 60-70 %.
Mae agroffotofoltäig da byw yn aml yn gyfyngedig i systemau cynhyrchu defaid, oherwydd bod maint y gwartheg a chwilfrydedd naturiol geifr i ddringo yn gallu bod yn niweidiol i baneli SPV. Mae ymchwil i effeithiau systemau agroffotofoltäig da byw ar berfformiad anifeiliaid ac ansawdd porfa yn gyfyngedig. Fodd bynnag, cymharodd astudiaeth dwy flynedd a gynhaliwyd ym Mhrifysgol Oregan ŵyn Polypay a ddiddyfnwyd a oedd yn pori ar borfeydd agored yn ddiweddar ag ŵyn a oedd yn pori ar borfeydd gyda phaneli SPV, lle'r oedd y borfa wedi’i lliwio’n rhannol neu’n gyfan gwbl gan y paneli. Dangosodd canlyniadau’r astudiaeth nad oedd gan ŵyn a oedd yn pori o dan y paneli unrhyw wahaniaeth o ran cynnydd pwysau byw na chynhyrchiant pwysau byw o’i gymharu ag ŵyn a oedd yn pori ar borfa agored. Yn ddiddorol, pan fesurwyd ansawdd y borfa a’r cnwd, canfuwyd bod gan borfa a oedd yn cael ei gysgodi gan y paneli solar ddwysedd is ac felly cnwd is o gymharu â phorfa agored, fodd bynnag roedd hyn yn cael ei orbwyso gan ansawdd maeth y borfa a oedd yn cael ei chysgodi a oedd yn fwy o’i gymharu â phorfa agored. Ar ben hynny, dangoswyd bod paneli SPV yn cael effeithiau cadarnhaol ar wella lles defaid lle maent yn darparu cysgod rhag yr elfennau a chysgod rhag golau haul uniongyrchol a thrwy hynny yn helpu i leihau'r tebygolrwydd o anhwylderau megis trawiad gwres.
Mae systemau agroffotofoltäig cnydau yn cynnwys paneli SPV sydd wedi'u lleoli ar stiltiau lle mae cnydau'n cael eu cynhyrchu o amgylch paneli neu'n uniongyrchol oddi tanynt. Gall paneli gael eu gosod ar y ddaear neu ar y fath uchder y gall peiriannau amaethyddol basio oddi tanynt yn llwyddiannus. Mae ymchwil i effeithiau systemau o'r fath wedi'i gynnal yn bennaf mewn ardaloedd cras a lled-gras ar blanhigion megis; letys, ciwcymbr, tomato, gwenith, india-corn a thatws i enwi ond ychydig. Roedd adolygiad llenyddiaeth ar systemau agroffotofoltäig cnydau yn pwyso a mesur y manteision, yr heriau a'r cyfleoedd sy'n gysylltiedig â systemau o'r fath. Mae paneli SPV wedi dangos effeithiau buddiol wrth greu canopïau sy'n cysgodi ac yn amddiffyn planhigion rhag ymbelydredd solar dwys ac felly credir eu bod yn sefydlogi cynnyrch mewn amodau poeth a sychder. Fodd bynnag, rhaid ystyried nad yw pob planhigyn amaethyddol yn oddefgar i gysgod ac felly dylid dewis planhigion yn ofalus i'w defnyddio mewn systemau o'r fath i gyfyngu ar golled cnwd. Mae llawer mwy i'w ddysgu o hyd ac mae angen mwy o ymchwil ynghylch effeithiau integreiddio'r dechnoleg hon â phlanhigion amaethyddol eraill ac mewn hinsawdd tymheredd.
Mae paneli hefyd wedi dangos effeithiau buddiol ar y priddoedd oddi tanynt, lle gwelwyd bod priddoedd yn cadw mwy o leithder ac yn defnyddio dŵr yn fwy effeithlon oherwydd llai o anwedd-drydarthiad. Gallai hyn fod yn arbennig o ddefnyddiol dros fisoedd poeth yr haf o ran y defnydd o ddŵr a’r galw am ddyfrhau. I'r gwrthwyneb, gall glaw trwm arwain at fwy o ddŵr ffo o baneli ac arwain at erydiad pridd lleol a ffurfio rhigolau o amgylch paneli ac felly niweidio cnydau. Fodd bynnag, mae'r defnydd o dechnoleg olrhain solar wedi dangos effeithiau buddiol wrth oresgyn heriau o'r fath lle gellir gwneud y mwyaf o amlygiad solar i'r panel, lleihau amlygiad cysgod planhigion a dosbarthu glaw. Er bod ymchwil i’r maes hwn yn gyfyngedig, mae astudiaethau cynnar hefyd yn awgrymu nad yw paneli SPV yn cysgodi tir pori i gael effaith negyddol ar fioamrywiaeth. Dangosodd astudiaeth, er bod dechrau blodau blodeuog wedi'i ohirio oherwydd cysgodi, nad oedd hyn yn effeithio ar ymweliad pryfed â blodau.
Gwynt
Mae ynni gwynt yn ffurf boblogaidd arall o ynni adnewyddadwy ac roedd yn gyfrifol am gynhyrchu 24% o gyfanswm trydan y DU yn 2020. Mae’r math hwn o ynni yn dibynnu ar y tywydd, er ei bod yn bosibl cael gwynt dros 24 awr ac felly nid yw wedi’i gyfyngu i rai adegau o'r diwrnod fel gyda thechnoleg SPV.
Mae gwynt yn llywio llafnau gwthio tyrbin gwynt gan gynhyrchu ynni cinetig sydd wedyn yn cael ei drawsnewid yn ynni mecanyddol ac yn cynhyrchu trydan. Fel y cyfryw, maent yn fwyaf effeithlon mewn amgylcheddau alltraeth neu ar y tir mewn ardaloedd agored uchel gyda gorchudd coed cyfyngedig a chapasiti gwynt uchel. Gellir naill ai defnyddio trydan yn uniongyrchol wrth iddo gael ei gynhyrchu, ei storio mewn batris i'w ddefnyddio'n ddiweddarach neu ei werthu i'r grid gan gynhyrchu refeniw yn dibynnu ar fath a graddfa.
Pan fydd llawer yn meddwl am ynni gwynt, mae ffermydd gwynt yn cael eu hystyried yn gyffredinol. Mae tyrbinau ar safleoedd o'r fath yn fuddsoddiad sylweddol a byddant yn aml yn cynnwys buddsoddwyr. Gall tyrbinau fod hyd at 150m o uchder ac oherwydd eu graddfa fertigol nid ydynt yn cymryd llawer o ofod daear, gan ganiatáu i weithgareddau amaethyddol barhau o'u cwmpas. Fodd bynnag, mae angen ystyried hygyrchedd tir ar gyfer y gosodiad cychwynnol a gofynion mynediad rheolaidd i safleoedd ar gyfer cynnal a chadw. Ar raddfa lai, gellir defnyddio ynni gwynt trwy un tyrbin ar y fferm neu fel tyrbinau ar raddfa fach sydd fel arfer yn 50m o uchder ac sydd â’r potensial i gynhyrchu rhwng 5 – 50 KW yn dibynnu ar y math. Ar raddfa lai fyth, gellid gosod tyrbinau ar y toeau yn dibynnu ar y galw am ynni.
Mae'r broses cynllunio, ymgeisio a gosod ar gyfer tyrbinau gwynt yn hir ac yn fanwl. Yng Nghymru, mae prosiectau ynni gwynt ar y tir sydd â chapasiti o fwy na 10MW yn cael eu dosbarthu fel datblygiadau o arwyddocâd cenedlaethol a chaiff ceisiadau eu cymeradwyo gan Weinidogion Cymru, tra bod prosiectau llai yn cael eu cymeradwyo gan awdurdodau lleol. Rhai o’r rhwystrau mawr i’w hystyried wrth wneud cais am ganiatâd cynllunio yw canfyddiadau cymdeithasol y cymunedau lleol, lle mae tyrbinau gwynt yn aml yn cael eu gweld fel dolur llygad ac mae gan lawer bryder ynglŷn â llygredd sŵn a’r gostyngiad yng ngwerth eiddo. O ganlyniad, nid ydynt yn addas yn agos at ardaloedd preswyl. O safbwynt amgylcheddol, mae pryder hefyd am yr effeithiau ar fywyd gwyllt. Er enghraifft, adar yn gwrthdaro â llafnau, colli cynefinoedd ac aflonyddwch. Fodd bynnag, awgrymodd astudiaeth paentio un o lafnau tyrbin yn ddu i gael yr effaith o leihau marwolaethau adar o >70% o’i gymharu â thyrbinau heb eu paentio.
Trydan dŵr
Mae ynni trydan dŵr yn gyfrifol am tua 5.2% o’r ynni adnewyddadwy a gynhyrchir yng Nghymru ac mae’n ymwneud â chynhyrchu trydan o symudiadau dŵr. Mae llif y dŵr yn llywio tyrbin sy'n trosi ynni cinetig yn ynni mecanyddol sydd wedyn yn cael ei drawsnewid yn drydan. Gellir defnyddio trydan yn uniongyrchol, ei storio mewn batri i'w ddefnyddio'n ddiweddarach neu werthu’r hyn sydd dros ben i'r grid yn dibynnu ar dechnoleg a lleoliad.
Mae technolegau trydan dŵr ar ffermydd yn tueddu i fod ar raddfa fach gan gynhyrchu llai na 100kW o drydan. Mae mwyafrif y technolegau ar ffermydd yn defnyddio llif naturiol dŵr o afonydd neu nentydd, ond mae rhai yn dibynnu ar storio dŵr mewn cronfeydd dŵr bach neu byllau melinau. Ar yr amod eu bod yn cael eu hadeiladu'n gywir, ychydig o effaith y mae pŵer trydan dŵr yn ei chael ar ecosystemau lleol. Fodd bynnag, mae ynni trydan dŵr yn dibynnu i raddau helaeth ar lif cyson dŵr, ac felly gellir gweld gostyngiad mewn effeithlonrwydd pan fo lefelau dŵr yn isel. Mae cost gychwynnol gosodiad yn uchel ac yn dilyn dileu cynlluniau cymorth yng Nghymru megis y Tariff Cyflenwi Trydan a’r Rhwymedigaeth Ynni Adnewyddadwy mae nifer y prosiectau trydan dŵr newydd wedi gostwng ers 2017. Fodd bynnag, mae'r dechnoleg yn para am gyfnod hir o amser gyda llawer yn awgrymu bod hyn yn gorbwyso'r gost gychwynnol.
Crynodeb
Mae integreiddio technolegau ynni adnewyddadwy megis ynni solar, gwynt neu drydan dŵr yn gyfle i newid tanwyddau ffosil yn raddol neu’n gyfan gwbl ar ffermydd, gan ddarparu llwybr i ffermydd ddod yn fwy cynaliadwy. Gall ymgorffori ynni adnewyddadwy ar fferm helpu i leihau costau ynni, cynyddu gwerth cynhyrchiol y tir a darparu cyfleoedd refeniw drwy; werthu trydan dros ben i'r grid, rhentu tir i gwmnïau buddsoddi neu drwy gydweithio â chwmnïau buddsoddi mewn mentrau ar y cyd. Er mwyn cynyddu'r cymhelliant i ddefnyddio technolegau ynni adnewyddadwy ar ffermydd, gellid rhoi mwy o gymorth, cyllid, grantiau a mynediad i safleoedd arddangos ar waith. Rhaid nodi na fydd pob technoleg adnewyddadwy yn addas ar gyfer pob system a math o fferm, felly mae angen dewis a chynllunio’n ofalus. Yn yr un modd, mae'r ynni adnewyddadwy a ddisgrifir yn yr erthygl hon yn dibynnu ar adnoddau naturiol megis solar, gwynt a dŵr sy'n dibynnu i raddau helaeth ar ddaearyddiaeth a hinsawdd. Fel y cyfryw, efallai y bydd adegau pan fydd angen ffynonellau ynni wrth gefn.