ما فائدة استخدام الألواح الشمسية لحماية المحاصيل الزراعية؟
قام معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية ببناء نظام زراعي (Agrivoltaics) بقدرة- 258 كيلووات في حقل يتم زراعة التفاح فيه بأربعة أنظمة مختلفة لحماية المحصول الزراعي من المؤثرات الخارجية كالمطر وغيره.
تم عمل هذا النموذج ضمن تعاوني بحثي مشترك بين شركة الطاقة المتجددة الألمانية ((Baywa r.e. و معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE) و والذي يقع في غيلسدورف ، في ولاية راينلاند بالاتينات ، ألمانيا ، في إطار مشروع بحثي مدته خمس سنوات بتمويل من وزارة حماية المناخ الإقليمية والبيئة والطاقة والتنقل.
تبلغ مساحة المشروع 9100 متر مربع ويغطي ثلث قطعة أرض زراعية مخصصة لزراعة المحاصيل لثمانية أصناف مختلفة من التفاح. تهدف الدراسة إلى اختبار أربعة أنظمة مختلفة لحماية محصول التفاح من المطر:
- سقف من رقائق معدنية يمنع هطول الأمطار
- شبكات الحماية من البرد فقط لكنها لا تمنع المطر
- وحدات كهروضوئية مثبتة بزاوية ميل ثابتة تسمح بنفاذ الضوء و تمنع المطر
- وحدات كهروضوئية مزودة بمتتبع يمنع المطر إذا لزم الأمر.
الهدف من المشروع البحثي هو تحديد إلى أي مدى يمكن لهذه الأنظمة أن تحمي المحاصيل الزراعية من التأثيرات البيئية الضارة مثل البرد أو هطول الأمطار الغزيرة أو حروق الشمس أو الصقيع أو درجات الحرارة القصوى. كذلك يسعى الباحثون لمعرفة إلى أي مدى ستؤثر الأساليب المختلفة لإدارة الضوء النافذ للمحاصيل عبر الألواح الشمسية على نمو النبات وإنتاجية المحاصيل.
أفاد الباحثون أن النظام المقترح مناسب لزراعة الكمثرى والكرز والكيوي وأنواع أخرى من المحاصيل. وسيتم استخدم الكهرباء المولدة من النظام الكهروضوئي في نظام الري في هذه المزارع بالإضافة إلى تغطية بعض استهلاكات المزرعة.
الجدير بالذكر أن هذا النوع من الأنظمة قادرعلى تقليل درجات الحرارة المرتفعة والغير مناسبة لبعض المحاصيل وكذلك حماية النباتات من الرطوبة. وقد قامت الشركة الألمانية أيضًا بتصنيع ألواح شمسية أحادية البلورية خاصة لمثل هذه المشاريع الزراعية. كون هذه الألواح قادرة على امتصاص بعض الإشعاع الوارد. حيث يتم إعدادها بطريقة تمكن الهواء من المرور عبرها لكي يضمن تدفق الهواء الطبيعي كي يكون الغلاف الجوي تحت النباتات أكثر برودة من الظروف المحيطة.
تم تقدير تكلفة انتاج الكهرباء من هذه الأنظمة LCOE بين 0.07 يورو و 0.12 يورو لكل كيلوات ساعة ، بمتوسط قيمة 0.093 يورو لكل كيلوات ساعة.
المصدر:
