نظام “Solspan” العمودي: ابتكار أسترالي يدمج الزراعة والطاقة الشمسية بكفاءة عالية

مقدمة: حلول مزدوجة للأرض والطاقة

في ظلّ تزايد الحاجة إلى تحقيق التوازن بين أمن الطاقة واستدامة الإنتاج الزراعي، تبرز تقنيات الزراعة الشمسية (Agrivoltaics) كحل مبتكر يوفّق بين الاستخدام المثالي للأراضي وتوليد الطاقة المتجددة. في هذا الإطار، كشفت شركة Solspan  الأسترالية عن نظام طاقي عمودي جديد يَعِد بتحقيق أقصى استفادة من الأراضي الزراعية دون المساس بإنتاجيتها، وذلك عبر دمج الألواح الشمسية في وحدات رأسية قابلة للتوسعة، توفر طاقة نظيفة وظلاً نافعًا للمزروعات.

وحدات رأسية بطاقة 6.4 كيلوواط: تصميم هندسي فريد

يعتمد نظام Solspan  على وحدات شمسية عمودية مبتكرة، كل منها بقياس 4×4 متر، ويمكن ربطها معاً لتشكيل جدران طاقية بطول متغيّر حسب الحاجة. وتبلغ القدرة الإنتاجية لكل وحدة نحو 6.4 كيلوواط، بمعدل 200 واط لكل متر مربع من سطح الجدار، بفضل وجود الألواح على جانبي الجدار، ما يضمن إنتاجية عالية خلال فترتي الصباح والمساء.

تم تصميم هذه الوحدات باستخدام لوحات فولاذية مدعومة بتقنية Wirraway، وهي تقنية حاصلة على براءة اختراع ومُجرّبة في تطبيقات صناعية سابقة، ما يمنحها صلابة كافية لتحمّل الظروف البيئية والتوسعة المستقبلية.

الاستخدام الزراعي الذكي: إنتاج طاقة دون تعطيل للمزرعة

أكّد بريت كوبر، الشريك المؤسس لشركة Solspan، أن هدف النظام هو دمج الطاقة الشمسية في الأراضي الزراعية دون إزاحتها عن وظيفتها الإنتاجية. فالوحدات العمودية لا تشغل مساحة أفقية كبيرة، ويمكن توزيعها على مسافات مدروسة (18 متر بين كل جدار)، ما يسمح بمرور المعدات الزراعية والعمل بحرية كاملة.

تُثبَّت هذه الجدران عبر قواعد معدنية أرضية وكابلات علوية تُؤمّن الاستقرار الهيكلي، بينما تُربط الجدران الطرفية بزاوية 45 درجة باستخدام دعامات أرضية. وبهذا التصميم، لا تعيق البنية التحتية النشاط الزراعي بل تدعمه وظيفيًا.

أداء متعدد الفوائد: طاقة، ظلّ، وحماية للمزروعات

يتجاوز النظام كونه مجرد مصدر للطاقة، ليقدّم مجموعة من الفوائد الزراعية والهندسية، من أبرزها:

• الحماية من الرياح: تتحمل الجدران الطرفية ما يصل إلى 80% من الأحمال الريحية، مما يخفف الضغط على النباتات.
• ظل مفيد للمحاصيل: يخفف من التبخر ويوفر بيئة أكثر اعتدالاً للنباتات، لا سيما في المناطق الجافة.
• إمكانية تركيب أنظمة ري وشبكات حماية: يمكن استخدام الكابلات العلوية لتعليق رشاشات الري أو شبكات الحماية للمزروعات الحساسة مثل الكروم والأشجار المثمرة.
• تمديد الكابلات الكهربائية فوق سطح الأرض لتجنّب تعرّضها للضرر أثناء العمليات الزراعية.

ووفقًا للمدير التنفيذي ويد بلازلي، فإن النظام يتمتع بإمكانية رفع ارتفاع الجدران حتى 9 أمتار، مما يوفّر مرونة تصميمية لمختلف البيئات الزراعية والاحتياجات الطاقية.

من التجريب إلى التطبيق الفعلي: مشروع تجريبي على أرض الواقع

شرعت Solspan  في اختبار هذا النظام عبر تركيب ثلاث وحدات في مزرعة بحثية تمتد على 100 هكتار في منطقة كاركور بولاية نيو ساوث ويلز.  وتخطط الشركة الآن لإنشاء مشروع تجريبي بقدرة 1 ميغاواط، على مساحة تُقدّر بهكتارين، لاختبار الأداء والإنتاجية مقارنة مع الحقول المجاورة الخالية من النظام.

الهدف من المشروع هو التحقق من مدى تأثير النظام على إنتاجية محاصيل مثل القمح، وقياس الفروقات على المستوى الاقتصادي والزراعي والطاقي.

مرونة وظيفية وتطبيقات متعددة

إلى جانب الاستخدام في الزراعة الشمسية، يمكن اعتماد هذا النظام كـ:

• أسوار حماية للمزارع والممتلكات.
• مناطق ظل لحيوانات الرعي.
• حواجز رياح طبيعية لتحسين ظروف نمو النباتات.
• هياكل لدعم البنية التحتية الزراعية مثل أنظمة الري أو التظليل.

هذا التعدد في الاستخدام يعزز من القيمة الاستثمارية للنظام ويمنحه مكانة استراتيجية في مشاريع الزراعة المستدامة.

خاتمة: نموذج جديد لتكامل الطاقة والزراعة

يمثل نظام Solspan  العمودي نموذجًا رائدًا في مجال التكامل بين الطاقة المتجددة والزراعة الذكية. وبفضل تصميمه العمودي ومرونته العالية، يمكن أن يُحدث تحوّلًا في طريقة استغلال الأراضي الزراعية حول العالم، لا سيما في الدول التي تسعى لتحقيق أهداف المناخ دون التضحية بإنتاجها الغذائي. وإذا أثبت المشروع التجريبي فعاليته، فقد يصبح هذا النظام معيارًا عالميًا لمشاريع الأغرفولتيك المستقبلية.

📚 المصدر:

Pv Magazine – “Solspan unveils 6.4 kW vertical agrivoltaic wall system”,  July 2025