एग्री-फोटोवोल्टेइक (एग्रीवोल्टेक्स): सोलर पैनल से फसल की पैदावार 60% तक बढ़ी

नियम: तकनीकी शब्दों, संख्याओं, इकाइयों, यूआरएल, मार्कडाउन फ़ॉर्मेटिंग और ब्रांड नामों को संरक्षित करें। पेशेवर कृषि शब्दावली का उपयोग करें।

बढ़ती दुनिया को भोजन कराना, हमारे भविष्य को एग्री-फोटोवोल्टिक सिस्टम से शक्ति प्रदान करना

विश्व की जनसंख्या में अगले 15 वर्षों में 1.2 बिलियन लोगों की वृद्धि होने की उम्मीद है, साथ ही मांस, अंडे और डेयरी की बढ़ती मांग भी है, जिसके लिए फसलों के लिए 70% से अधिक ताजे पानी का उपयोग होता है, और बिजली की मांग बढ़ रही है। यह अब कोई रहस्य नहीं है कि जलवायु-तटस्थ बनने और मानव उत्सर्जन को कम करने के लिए हमें ऊर्जा उत्पादन में एक भारी बदलाव लाने की आवश्यकता है। कई अध्ययनों से पता चला है कि इसे प्राप्त करने के लिए, हमें पवन और सौर जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में भारी निवेश करना होगा। विशेषज्ञ भविष्यवाणी करते हैं कि भविष्य में, फोटोवोल्टिक उत्पादन आज की तुलना में अनुमानित रूप से छह से आठ गुना बढ़ जाएगा। सदियों से कृषि मानव जीवन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा रही है, और ऐसे में, यह आवश्यक है कि हम नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन करते हुए इसे बनाए रखने का एक तरीका खोजें।

हालांकि, पारंपरिक सौर पार्कों की मुख्य समस्या यह है कि पैनलों के नीचे की जमीन का उपयोग नहीं किया जा सकता है। एग्रीवोल्टिक्स, जो सौर पैनलों की छतरी के नीचे खेती करके कृषि को बिजली उत्पादन के साथ जोड़ता है, इन समस्याओं का समाधान हो सकता है।

एग्री-फोटोवोल्टिक सिस्टम (या एग्री-पीवी सिस्टम) का परिचय। यह तकनीक हमें एक कृषि क्षेत्र के ऊपर सौर सेल स्थापित करने और बिजली का उत्पादन करने की अनुमति देती है, जबकि फसलों को नीचे बढ़ने भी देती है।

एग्रोसोलर: फसलें उगाएं और बिजली का उत्पादन करें

एग्रीवोल्टिक्स ने यह भी दिखाया है कि सौर पैनलों के नीचे लगभग सभी फसलें उगाना संभव है, लेकिन धूप की चाहत रखने वाले पौधों के लिए कम धूप वाले मौसमों के दौरान कुछ उपज हानि हो सकती है। फिर भी, 'सूखे और गर्म' वर्षों के दौरान एपीवी-फसलों की उपज ने संदर्भ क्षेत्र को पार कर लिया, जिससे पता चलता है कि एग्रीवोल्टिक्स गर्म और शुष्क क्षेत्रों में एक गेम-चेंजर हो सकता है।

एग्रीवोल्टिक्स के साथ अनुभव की मात्रा अभी भी काफी सीमित है, लेकिन वर्तमान में सक्रिय अनुसंधान के तहत एग्रीवोल्टिक्स के कई रूप हैं। बड़ी सफलताएं मुख्य रूप से छाया-सहिष्णु फसलों जैसे लेट्यूस, पालक, आलू और टमाटर के साथ हुई हैं। कुछ अत्यंत आशाजनक उदाहरण एग्रीवोल्टिक्स के लिए एक मजबूत मामला बनाते हैं।

यहाँ आपके पाठ का हिन्दी अनुवाद दिया गया है, जिसमें तकनीकी शब्दों, संख्याओं, इकाइयों, URL, मार्कडाउन स्वरूपण और ब्रांड नामों को संरक्षित किया गया है, और पेशेवर कृषि शब्दावली का उपयोग किया गया है:

भूमि का दोहरा उपयोग किया जाता है और हम ऊर्जा उत्पादन को अधिकतम कर सकते हैं। एग्री-पीवी सिस्टम (Agri-PV systems) फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट (Fraunhofer Institute) में विकसित किए गए थे, और शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि इस तकनीक में केवल चार प्रतिशत कृषि क्षेत्र के साथ जर्मनी की संपूर्ण ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने की क्षमता है। इस प्रकार की नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन का परीक्षण पहले से ही लोअर सैक्सोनी के लुचो में स्थित स्टीनिकी कंपनी (Steinicke company) में किया जा चुका है। सौर मॉड्यूल (solar modules) को छह मीटर की ऊंचाई पर स्थापित किया गया था और नीचे छाया में जड़ी-बूटियाँ उगाई गई थीं। यह पौधों के लिए फायदेमंद है क्योंकि यह एक सूक्ष्म जलवायु प्रदान करता है और धूप से होने वाले नुकसान को कम करता है। फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट ने छायांकन के प्रभावों और कटाई पर इसके प्रभाव को मापने के लिए सेब के पेड़ों के साथ एक परीक्षण क्षेत्र (test field with apple trees) भी बनाया है। प्रारंभिक निष्कर्षों से पता चलता है कि फोटोवोल्टिक छत कुछ किस्मों के लिए फायदेमंद है और उन्हें कीटों से बचाती है। अनुमान है कि यह तकनीक सालाना लगभग 700,000 किलोवाट घंटे (kilowatt hours) बिजली उत्पन्न करने में सक्षम होगी। एग्रोसोलर (AgroSolar) इस तकनीक का अग्रणी है और वर्तमान में अधिक परियोजनाओं पर काम कर रहा है।

लंबी प्रक्रियाएँ और महंगा इंस्टॉलेशन

हालांकि, वे एक सामान्य समस्या का सामना कर रहे हैं - लंबी प्रक्रियाएँ। भूमि उपयोग योजना में बदलाव के साथ विकास योजना प्रक्रिया को पूरा करने में अक्सर ढाई साल लग जाते हैं, जिसमें 20,000 से 80,000 यूरो के बीच लागत आ सकती है। इससे छोटे सिस्टम के लिए इस प्रक्रिया को वहन करना मुश्किल हो जाता है। किसानों और उद्यमियों को एग्री-पीवी सिस्टम में निवेश करने के लिए अधिक प्रोत्साहन की आवश्यकता है, इसलिए यह यूरोपीय संघ द्वारा संभावित सब्सिडी (potential subsidy by the European union) हो सकती है (जो आमतौर पर ईयू-व्यापी कृषि सब्सिडी का स्रोत है)। अनुमोदन को तेज और आसान बनाने की आवश्यकता है, और डिजिटलीकरण एक सहायक उपकरण हो सकता है।

लोगों को बदलाव करने के लिए आर्थिक स्थितियाँ सही होनी चाहिए, फोटोवोल्टिक्स जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में एक सहायक तत्व हो सकता है। एग्री-पीवी सिस्टम के साथ, हमारे पास नवीकरणीय ऊर्जा उत्पन्न करने का अवसर है, साथ ही कृषि को बनाए रखने का भी, ताकि हम भोजन का उत्पादन जारी रख सकें और मानवता को खिला सकें। इस तकनीक में 170 परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (170 nuclear power plants) के बराबर बिजली का उत्पादन करने की क्षमता है (सैद्धांतिक रूप से), यदि इस तकनीक को बड़े पैमाने पर लागू किया जाए।

लंबवत रूप से लगाए गए द्विपक्षीय सौर पैनल (Vertically mounted bifacial solar panels), जो पैनल के दोनों तरफ से सौर ऊर्जा एकत्र कर सकते हैं, अधिक कृषि योग्य भूमि की अनुमति देने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इस प्रकार का इंस्टॉलेशन उन क्षेत्रों में विशेष रूप से अच्छा काम करेगा जो हवा के कटाव से पीड़ित हैं, क्योंकि संरचनाएं हवा की गति को कम करती हैं जो वहां उगाई जाने वाली भूमि और फसलों की रक्षा करने में मदद कर सकती हैं। द्विपक्षीय पैनल पारंपरिक एकतरफा पैनलों की तुलना में प्रति वर्ग मीटर अधिक बिजली उत्पन्न कर सकते हैं और उन्हें किसी भी चलने वाले पुर्जों की आवश्यकता नहीं होती है।

भूमि का दोहरा उपयोग: जोखिमों और अवसरों को संतुलित करना

यहाँ आपके पाठ का हिंदी अनुवाद दिया गया है, जिसमें तकनीकी शब्दों, संख्याओं, इकाइयों, URL, मार्कडाउन फ़ॉर्मेटिंग और ब्रांड नामों को संरक्षित किया गया है, और पेशेवर कृषि शब्दावली का उपयोग किया गया है:

कृषि-फोटोवोल्टिक (Agri-photovoltaics) एक अपेक्षाकृत नई तकनीक है जो ऊर्जा संक्रमण में एक प्रमुख कारक हो सकती है। इस तकनीक की क्षमता बहुत अधिक है, लेकिन इसे स्वीकार्यता दिलाने के लिए कई बाधाओं को दूर करना होगा। वर्ष 2030 तक 215 गीगावाट (gigawatts) पीवी (PV) स्थापित करने के लिए, ईईजी (EEG) संशोधन ने कुछ कदम उठाए हैं। इसमें प्रति किलोवाट घंटा (kilowatt hour) 1.2 सेंट का प्रौद्योगिकी प्रीमियम (technology premium) शामिल है, लेकिन विशेषज्ञों का कहना है कि यह पर्याप्त नहीं हो सकता है।

नीदरलैंड्स (The Netherlands) विश्व स्तर पर खाद्य का दूसरा सबसे बड़ा निर्यातक है और जर्मनी के म्यूनिख (Munich) में मुख्यालय वाली BayWa समूह की सहायक कंपनी "GroenLeven" नामक एक कंपनी ने स्थानीय फल किसानों के साथ कई पायलट परियोजनाएं शुरू की हैं। उन्होंने नीदरलैंड्स के बैबेरिच (Babberich) में चार हेक्टेयर (hectares) के रास्पबेरी (raspberry) फार्म के तीन हेक्टेयर को 2 मेगावाट (MW) के एग्रीवोल्टिक्स (agrivoltaics) फार्म में बदल दिया।

रास्पबेरी के पौधे सीधे सौर पैनलों के नीचे उगाए गए थे, जिन्हें पूर्व और पश्चिम की ओर मुख वाले वैकल्पिक पंक्तियों में रखा गया था, जिससे सौर ऊर्जा की उपज अधिकतम हो सके और साथ ही पौधों को हवा से भी बचाया जा सके। पैनलों के नीचे उत्पादित फल की मात्रा और गुणवत्ता पारंपरिक प्लास्टिक सुरंगों (plastic tunnels) के नीचे उत्पादित फलों के समान या बेहतर पाई गई, और किसान को प्लास्टिक सुरंगों के प्रबंधन से काफी काम बचा। एक और महत्वपूर्ण लाभ यह था कि सौर पैनलों के नीचे तापमान कई डिग्री ठंडा था, जिससे खेत श्रमिकों के लिए अधिक सुखद वातावरण बना और संदर्भ क्षेत्र (reference field) की तुलना में सिंचाई जल (irrigation water) की मात्रा 50% कम हो गई।

एग्रोसोलर (AgroSolar) के लाभ

भोजन और ऊर्जा फसलों के बीच भूमि के लिए प्रतिस्पर्धा को समाप्त करके, नई तकनीक भूमि उपयोग दक्षता (land usage efficiency) में महत्वपूर्ण वृद्धि को सक्षम बनाती है – वर्तमान में 186% तक (जैसा कि एग्रोसोलर द्वारा दावा किया गया है)।

एक विशेष कृषि मशीन ऊंचे सौर पैनलों के नीचे भूमि की जुताई करती है, जो एक एग्रीवोल्टिक सेटअप में है, यह दर्शाता है कि यह दोहरे उपयोग वाली तकनीक स्वच्छ ऊर्जा उत्पादन को अनुकूलित फसल वृद्धि के साथ जोड़कर भूमि दक्षता को 186% तक कैसे बढ़ाती है।

यह विस्तृत एग्रीवोल्टिक सरणी स्वच्छ ऊर्जा को कृषि के साथ मिलाने वाली अभिनव दोहरी प्रणाली का प्रदर्शन करती है, जो महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है।

यह एग्रीवोल्टिक सरणी दोहरी प्रणालियों के अनुकूलन योग्य डिजाइन का उदाहरण है, जो कृषि भूमि और फसलों के अनुकूल होती है।

एग्रोसोलर (AgroSolar) द्वारा दावा किए गए दोहरे प्रणाली के लाभ:

• प्रत्येक कृषि-फोटोवोल्टिक (Agri-Photovoltaic) प्रणाली अनुकूलन योग्य और लचीली है, जो क्षेत्र के आकार, उगाई जाने वाली फसलों के प्रकार और भूवैज्ञानिक परिस्थितियों के अनुरूप बनाई गई है।

• कृषि-पीवी (Agri-PV) फसलों और कटाई को गर्मी, सूखा, भारी बारिश, ओलावृष्टि और हवा जैसी चरम मौसम की घटनाओं से बचाता है।

नियम: तकनीकी शब्दों, संख्याओं, इकाइयों, URLs, मार्कडाउन स्वरूपण और ब्रांड नामों को संरक्षित करें। पेशेवर कृषि शब्दावली का प्रयोग करें।

• एग्री-फोटोवोल्टिक (Agri-Photovoltaic) प्रणालियों के तहत विभिन्न आकारों की कृषि मशीनरी का सामान्य रूप से उपयोग किया जा सकता है।

• कृषि क्षेत्रों की जल आवश्यकता को 20% तक कम किया जा सकता है, और मिट्टी की जल-धारण क्षमता बढ़ जाती है।

• कार्बन – खेती: एग्री-पीवी (Agri-PV) के साथ, नियंत्रित ह्यूमस (humus) का निर्माण किया जा सकता है, जिससे उर्वरकों की आवश्यकता कम हो जाती है और मिट्टी में अधिक CO2 संग्रहीत हो पाता है।

• एग्री-पीवी (Agri-PV) का उपयोग फसल की पैदावार को बढ़ाता है, जिससे कृषि व्यवसाय के लिए उच्च आय प्राप्त होती है।

• लचीला और लाभदायक: अपनी प्रणाली में निवेश करने के अलावा, एग्रोसोलर यूरोप (AgroSolar Europe) एक लीजिंग मॉडल भी प्रदान करता है, इसलिए कृषि व्यवसाय को बिजली की स्थापना और बिक्री में कोई प्रयास नहीं करना पड़ता है।

एग्रीवोल्टिक्स (Agrivoltaics) में दुनिया के गर्म और शुष्क क्षेत्रों में हमारी ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने और जल की खपत को कम करने के लिए एक विजयी रणनीति बनने की क्षमता है।

जबकि एग्री-पीवी (Agri-PV) के कई फायदे हैं, जैसे कि एक क्षेत्र को छत प्रदान करना और भूमि का दोहरा उपयोग, नुकसान भी हैं जिन पर विचार करने की आवश्यकता है। इनमें शामिल हैं:

• उच्च लागत
• कृषि उत्पादन को बिजली उत्पादन के साथ संतुलित करने की आवश्यकता
• मिट्टी संरक्षण संबंधी चिंताएं

हालांकि, एग्रीवोल्टिक्स (agrivoltaics) के खिलाफ सामुदायिक प्रतिरोध को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से छद्म-एग्रीवोल्टिक्स (pseudo-agrivoltaics), जो कृषि की आड़ में बड़े सौर फार्म बनाने की प्रथा है। नियम, विनियम और नौकरशाही भी एग्रीवोल्टिक्स (agrivoltaics) को रोक सकते हैं, और उचित स्थानीय समर्थन बनाए रखना आवश्यक है। यूरोपीय संघ (EU) एग्रीवोल्टिक (agrivoltaic) प्रणालियों को भौतिक संरचनाओं के रूप में मानता है और इसके लिए भवन निर्माण की अनुमति की आवश्यकता होती है। पारंपरिक सौर पार्कों की तुलना में एग्रीवोल्टिक्स (agrivoltaics) के लिए प्रति kWh लागत 10-20% अधिक हो सकती है, जो यह सवाल उठाता है कि सौर पैनलों का मालिक कौन है। सब्सिडी या मूल्य गारंटी के माध्यम से सरकारी हस्तक्षेप के बिना, एग्रीवोल्टिक्स (agrivoltaics) अन्य सौर पहलों के खिलाफ मौका नहीं दे सकता है। एग्रीवोल्टिक्स (Agrivoltaics) में हमारी खाद्य आपूर्ति में मदद करने और कृषि योग्य भूमि का त्याग किए बिना स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों में संक्रमण करने की क्षमता है, खासकर यदि हम वर्तमान में बायोफ्यूल फसलें उगाने के लिए उपयोग की जाने वाली भूमि को वास्तविक मानव खाद्य उत्पादन या वनीकरण के लिए भूमि में परिवर्तित कर सकते हैं।

मैंने ट्विटर पर अपने साथी एग्रोसोलर (AgroSolar) प्रशंसक लुकास से भी बाधाओं पर कुछ विचार साझा करने के लिए कहा, और यहाँ वे हैं:

• अच्छा जल अपवाह प्रबंधन। उदाहरण के लिए, स्वचालित रूप से साफ होने योग्य भारी वर्षा पर्याप्त क्षमता वाली नालियां, जो सिंचाई के लिए भंडारण टैंकों की ओर ले जाती हैं।

• एग्रोसोलर (agrosolar) के साथ क्या और कितना अच्छा उगता है के बारे में डेटाबेस: डेटाबेस वाली बात भौतिकी के बारे में ज्यादा नहीं है, लेकिन यह महत्वपूर्ण है क्योंकि सभी फसलें कम कठोर धूप में बेहतर नहीं उगती हैं। किसानों के लिए बहुत कम डरावना।

यहाँ दिए गए टेक्स्ट का हिंदी अनुवाद है, जिसमें तकनीकी शब्दों, संख्याओं, इकाइयों, URL, मार्कडाउन फॉर्मेटिंग और ब्रांड नामों को संरक्षित किया गया है, और पेशेवर कृषि शब्दावली का उपयोग किया गया है:

semi local power to gas बफर storage solutions के साथ सहयोग: पूरक तकनीक, गैर-सतह सीलिंग कंटेनरीकृत पावर-टू-गैस एक अच्छा मॉड्यूलर रूप से स्केलेबल विकल्प हो सकता है। अंततः एग्रोसोलर को उस चीज़ से आगे बढ़ाने के लिए जिसे मैं "पीक सोलर निगेटिव इलेक्ट्रिसिटी प्राइस बैरियर" कहूंगा। यह बैरियर पहले से ही थोड़ा मौजूद है और जल्द ही गंभीर रूप से बिगड़ सकता है।

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (Frequently Asked Questions)

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• फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट (2023) - यह शोध दर्शाता है कि कृषि भूमि का 4% जर्मनी की ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।
• एग्रोसोलर यूरोप - 186% तक भूमि उपयोग दक्षता (2023) - दोहरे उत्पादन प्रणालियों पर कंपनी डेटा जो 186% भूमि उपयोग दक्षता प्राप्त करते हैं।
• एग्रीवोल्टिक बाधाओं पर विशेषज्ञ अंतर्दृष्टि (2023) - तकनीकी और व्यावहारिक एग्रीवोल्टिक चुनौतियों पर विशेषज्ञ टिप्पणी।
• BayWa AG (2023) - 50% कम सिंचाई के साथ 2 मेगावाट रास्पबेरी फार्म केस स्टडी।