Agri-Photovoltaic – رونق AgroSolar در کشاورزی؟

این پیش بینی می شود که جمعیت جهان طی 15 سال 1.2 میلیارد نفر افزایش یابد، همراه با تقاضای رو به رشد برای گوشت، تخم مرغ و لبنیات، که بیش از 70% آب شیرین برای محصولات مصرف می کند و افزایش تقاضای برق. این دیگر بر کسی پوشیده نیست که برای خنثی شدن از نظر آب و هوا و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای بشر، نیاز به تغییر شدید در تولید انرژی داریم. بسیاری از مطالعات نشان داده اند که برای دستیابی به این هدف باید سرمایه گذاری هنگفتی روی منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد و خورشید داشته باشیم. کارشناسان پیش بینی می کنند که در آینده، تولید فتوولتائیک افزایش خواهد یافت برآورد شده است شش تا هشت بار بیشتر از چیزی که امروز هست کشاورزی برای قرن‌ها بخش مهمی از زندگی بشر بوده است، و به همین دلیل، ضروری است که راهی برای حفظ آن و همچنین تولید انرژی‌های تجدیدپذیر پیدا کنیم.

با این حال، عمده مشکل پارک های خورشیدی سنتی این است که زمین زیر پانل ها قابل استفاده نیست. Agrivoltaics، که کشاورزی را با تولید برق از طریق کشاورزی در زیر سایبان پانل های خورشیدی ترکیب می کند، می تواند راه حلی برای این مشکلات باشد.

وارد سیستم های کشاورزی فتوولتائیک (یا سیستم های Agri-PV). این فناوری به ما این امکان را می دهد نصب سلول های خورشیدی بر روی یک مزرعه کشاورزی و برق تولید کند در حالی که همچنین اجازه رشد محصولات را می دهد زیر

1. آگروسولار چیست؟
2. مزایای Agri-PV / AgroSolar چیست؟
3. در حال حاضر بزرگترین محدودیت ها چیست؟

AgroSolar: کشت محصولات و تولید برق

Agrivoltaics همچنین نشان داده است که می توان تقریباً همه محصولات را زیر پنل های خورشیدی کشت کرد، اما ممکن است در طول فصل های آفتابی کمتر برای گیاهان تشنه آفتاب مقداری از دست دادن عملکرد وجود داشته باشد. با این وجود، بازده محصولات APV در طول سال‌های «خشک و گرم» از میدان مرجع فراتر رفت و نشان می‌دهد که agrivoltaics می‌تواند در مناطق گرم و خشک عامل تغییر بازی باشد.

مقدار تجربه با agrivoltaics هنوز نسبتاً محدود است، اما در حال حاضر انواع مختلفی از agrivoltaics در حال تحقیق فعال وجود دارد. موفقیت های بزرگ عمدتاً با محصولات مقاوم در برابر سایه مانند کاهو، اسفناج، سیب زمینی و گوجه فرنگی بوده است. برخی از نمونه‌های بسیار امیدوارکننده، مورد قانع‌کننده‌ای برای agrivoltaics هستند.

زمین دو بار استفاده می شود و ما می توانیم تولید انرژی را به حداکثر برسانیم. را سیستم های Agri-PV توسعه یافتند در موسسه فراونهوفرو محققان معتقدند که این فناوری پتانسیل این را دارد که کل نیازهای انرژی آلمان را با تنها چهار درصد از مساحت کشاورزی پوشش دهد. این نوع تولید انرژی تجدیدپذیر قبلاً در شرکت Steinicke واقع در Lüchow، نیدرزاکسن آزمایش شده است. را ماژول های خورشیدی در ارتفاع شش متری نصب شدند و گیاهان در زیر رشد کردند در سایه این برای گیاهان مفید است زیرا یک میکروکلیم ایجاد می کند و آسیب ناشی از آفتاب سوختگی را کاهش می دهد. موسسه Fraunhofer نیز ساخته شده است میدان آزمایشی با درختان سیب برای اندازه گیری اثرات سایه و تاثیر بر برداشت. یافته های اولیه نشان می دهد که سقف فتوولتائیک یکنواخت است برای برخی از گونه ها مفید است و آنها را از آفات محافظت می کند. تخمین زده می شود که این فناوری بتواند در اطراف تولید کند 700000 کیلووات ساعت برق سالانه. آگرو سولار پیشگام این فناوری است و در حال حاضر روی پروژه های بیشتری کار می کند.

مراحل طولانی و نصب پرهزینه

با این حال، آنها با یک مشترک روبرو هستند مسئله – رویه های طولانی. اغلب دو سال و نیم طول می کشد تا روند طرح توسعه با تغییر در طرح کاربری اراضی طی شود که می تواند هزینه بین 20000 تا 80000 یورو. این امر باعث می‌شود سیستم‌های کوچک نتوانند از عهده فرآیند برآیند. انگیزه های بیشتری برای کشاورزان و کارآفرینان مورد نیاز است برای سرمایه گذاری در سیستم های Agri-PV، به طوری که می تواند یک یارانه بالقوه اتحادیه اروپا (منبع معمول یارانه های کشاورزی در سراسر اتحادیه اروپا). تأیید باید سریع‌تر و آسان‌تر باشد و دیجیتالی‌سازی می‌تواند ابزار مفیدی باشد.

شرایط اقتصادی باید مناسب باشد تا مردم بتوانند تغییر را انجام دهند، فتوولتائیک ها می توانند عنصر مفیدی در مبارزه با تغییرات آب و هوایی باشند. با سیستم های PV کشاورزی، ما ... را داریم فرصتی برای تولید انرژی های تجدیدپذیر ضمن اینکه کشاورزی را نیز حفظ کنیم تا بتوانیم به آن ادامه دهیم تولید غذا و تغذیه بشریت. این فناوری دارای پتانسیل تولید برق به اندازه 170 نیروگاه هسته ای اگر قرار بود این فناوری در مقیاس بزرگ‌تری پیاده‌سازی شود (از لحاظ نظری)، ارائه شود.

پنل های خورشیدی دو وجهی عمودی نصب شدهکه می تواند انرژی خورشیدی را از هر دو طرف پانل جمع آوری کند، برای ایجاد زمین های قابل کشت بیشتر استفاده می شود. این نوع نصب به ویژه در مناطقی که از فرسایش بادی رنج می برند به خوبی کار می کند، زیرا سازه ها سرعت باد را کاهش می دهند که می تواند به محافظت از زمین و محصولات کشت شده در آنجا کمک کند. پانل های دو وجهی نسبت به پانل های تک رو سنتی می توانند در هر متر مربع توان بیشتری تولید کنند و به هیچ قطعه متحرکی نیاز ندارند.

استفاده دوگانه از زمین: ایجاد تعادل بین ریسک ها و فرصت ها

کشاورزی فتوولتائیک یک فناوری نسبتا جدید است که می تواند عامل اصلی در انتقال انرژی باشد. پتانسیل این فناوری بسیار عالی است، اما موانعی که باید برطرف شوند تا مورد پذیرش قرار گیرد نیز بسیار زیاد است. برای نصب 215 گیگاوات PV تا سال 2030، اصلاحیه EEG مواردی را به حرکت درآورده است. این شامل حق بیمه فناوری 1.2 سنت در هر کیلووات ساعت است، اما کارشناسان می گویند که این ممکن است کافی نباشد.

هلند دومین صادرکننده بزرگ مواد غذایی در جهان است و شرکتی به نام "گرون لون"، یکی از شرکت های تابعه گروه BayWa که مقر آن در مونیخ آلمان است، چندین پروژه آزمایشی را با کشاورزان میوه محلی آغاز کرده است. آنها سه هکتار از یک مزرعه چهار هکتاری تمشک در بابریچ هلند را به یک مزرعه کشاورزی 2 مگاواتی تبدیل کردند.

گیاهان تمشک مستقیماً در زیر صفحات خورشیدی که در ردیف‌های متناوب رو به شرق و غرب قرار می‌گرفتند، رشد می‌کردند و بازده خورشیدی را به حداکثر می‌رساند و همچنین گیاهان را از باد محافظت می‌کرد. مقدار و کیفیت میوه تولید شده در زیر پانل ها مشابه یا بهتر از میوه های تولید شده در تونل های پلاستیکی سنتی بود و کشاورز از مدیریت تونل های پلاستیکی در کار بسیار صرفه جویی کرد. یکی دیگر از مزایای قابل توجه این بود که درجه حرارت زیر صفحات خورشیدی چندین درجه خنک تر بود که باعث دلپذیرتر شدن آن برای کارگران مزرعه شد و میزان آب آبیاری را تا 50% نسبت به میدان مرجع کاهش داد.

مزایای AgroSolar

با حذف رقابت برای زمین بین محصولات غذایی و انرژی، فن آوری جدید افزایش قابل توجهی در بهره وری استفاده از زمین را امکان پذیر می کند. در حال حاضر تا 186% (به ادعای آگروسولار).

مزایای سیستم دوگانه همانطور که توسط AgroSolar ادعا شده است:

• هر سیستم کشاورزی فتوولتائیک است قابل تنظیم و انعطاف پذیر، متناسب با اندازه منطقه، نوع محصولات کشت شده و شرایط زمین شناسی.
• Agri-PV محافظت می کند محصولات زراعی و برداشت از آب و هوای شدید مانند گرما، خشکسالی، باران های شدید، تگرگ و باد.
• کشاورزی ماشین آلات در اندازه های مختلف هنوز هم می توان به طور معمول استفاده کرد تحت سیستم های کشاورزی فتوولتائیک.
• نیازهای آبی از مناطق کشاورزی می تواند تا 20% کاهش یابدو ظرفیت نگهداری آب در خاک افزایش می یابد.
• کربن–کشاورزی: با Agri-PV، هوموس کنترل شده می تواند ساخته شود، نیاز به کود را کاهش می دهد و اجازه می دهد CO2 بیشتری در خاک ذخیره شود.
• استفاده از Agri-PV عملکرد محصول را افزایش می دهد، امکان درآمد بیشتر برای تجارت کشاورزی را فراهم می کند.
• انعطاف پذیر و سودآور: آگروسولار اروپا علاوه بر سرمایه گذاری در سیستم خود، مدل لیزینگ را نیز ارائه می دهد، بنابراین تجارت کشاورزی هیچ تلاشی با نصب و فروش برق ندارد.

Agrivoltaics این پتانسیل را دارد که یک استراتژی برنده برای ملاقات با ما باشد نیازهای انرژی و کاهش مصرف آب در مناطق گرم و خشک جهان.

در حال حاضر بزرگترین محدودیت ها در مورد AgroSolar چیست؟

در حالی که Agri-PV دارای مزایای بسیاری از جمله ارائه سقف بر روی یک منطقه و استفاده دوگانه از زمین، وجود دارد معایب که باید در نظر گرفته شوند. این شامل هزینه های بالاتر، نیاز به تعادل تولید کشاورزی با تولید برق، و نگرانی های حفاظت از خاک.

با این حال، مقاومت جامعه در برابر agrivoltaics برای کنترل مهم است. به ویژه شبه آگریوولتائیک، که عملی ساختن مزارع بزرگ خورشیدی تحت پوشش کشاورزی است. قوانین، مقررات، و بوروکراسی نیز می تواند agrivoltaics را متوقف کند، و حفظ حمایت محلی مناسب ضروری است. اتحادیه اروپا سیستم های agrivoltaic را سازه های فیزیکی می داند و به مجوز ساختمان نیاز دارد. هزینه هر کیلووات ساعت برای agrivoltaics می تواند 10-20% بالاتر از پارک های خورشیدی سنتی باشد، که این سوال را ایجاد می کند که صاحب پنل های خورشیدی چه کسی است. بدون مداخله دولت از طریق یارانه ها یا تضمین قیمت، agrivoltaics ممکن است شانسی در برابر سایر ابتکارات خورشیدی نداشته باشد. Agrivoltaics این پتانسیل را دارد که به تامین مواد غذایی و انتقال به منابع انرژی پاک‌تر بدون قربانی کردن زمین‌های قابل کشت کمک کند، به‌ویژه اگر بتوانیم زمین‌هایی را که در حال حاضر برای رشد محصولات سوخت زیستی استفاده می‌شود به زمینی برای تولید غذای واقعی انسان یا احیای جنگل تبدیل کنیم.

من هم از هموطن پرسیدم لوکاس هوادار AgroSolar در توییتر برای به اشتراک گذاشتن برخی از افکار در مورد محدودیت ها، و ما اینجا هستیم:

• مدیریت روان آب خوب. به عنوان مثال ناودان های بارانی با ظرفیت کافی قابل تمیز کردن خودکار در لبه های منتهی به مخازن ذخیره برای آبیاری
• پایگاه داده در باره چه خوب رشد می کند با آگروسولار: موضوع پایگاه داده چندان در مورد فیزیک نیست، اما مهم است زیرا همه محصولات با آفتاب خشن کمتر رشد نمی کنند. برای کشاورزان بسیار کمتر ترسناک است.
• همکاری با برق نیمه محلی به گاز بافر ذخیره سازی راه حل ها: فناوری تکمیلی آب بندی غیر سطحی ظروف انرژی به گاز ممکن است یک گزینه مقیاس پذیر مدولار خوب باشد. برای اینکه در نهایت آگروسولار را فراتر از آنچه من می نامماوج مانع قیمت برق منفی خورشیدی". این مانع در حال حاضر کمی وجود دارد و ممکن است به زودی به شدت بدتر شود.