محطة الطاقة الشمسية في بورشتات على مساحة 13 هكتارًا: الصراع بين الزراعة والتحول في مجال الطاقة - الطاقة الشمسية الزراعية كحل وسط؟

ما هو الحل لمشكلة الطاقة الشمسية؟ كيف ستُوفق هذه التقنية المبتكرة بين الزراعة والتحول في مجال الطاقة؟

يؤدي تحول صناعة الطاقة الألمانية بشكل متزايد إلى تضارب بين الزراعة التقليدية والتوسع السريع للطاقة الشمسية. وتتجلى هذه المشكلة بشكل خاص في محطة الطاقة الشمسية المخطط لها في بورشتات، وهي بلدة في مقاطعة هسن يبلغ عدد سكانها حوالي 15,000 نسمة، حيث من المقرر بناء نظام كهروضوئي على مساحة 13 هكتارًا من الأراضي الصالحة للزراعة. ويُجسد هذا المشروع التحديات المعقدة التي تواجه التحول في مجال الطاقة على المستوى المحلي.

طريق بورستادت إلى الطاقة الشمسية

لمدينة بورشتات تاريخ عريق في مجال الطاقة الشمسية. ففي عام ٢٠٠٥، شُغّل أكبر نظام كهروضوئي على سطح مبنى شركة لوجستية في العالم، بقدرة ٥ ميجاواط. وفي عام ٢٠١٠، رُكّب نظام كهروضوئي مبتكر كحاجز للضوضاء على طول الطريق السريع B٤٧، بالإضافة إلى أنظمة شمسية أخرى مملوكة للمجتمع المحلي في المباني العامة. وقد زوّدت هذه الخبرة السابقة المدينة بمعرفة قيّمة في إدارة مشاريع الطاقة الشمسية، وعززت الوعي المحلي بالطاقات المتجددة.

من المقرر بناء محطة الطاقة الشمسية الحالية على مساحة 13 هكتارًا جنوب الطريق السريع B47 وغرب الطريق السريع B44، أي ما يعادل مساحة 15 ملعب كرة قدم تقريبًا. وأكدت رئيسة البلدية، باربل شادر، أن المحطة قادرة على تغطية ثلثي إجمالي استهلاك مدينة بورشتات من الكهرباء. المستثمر هو شركة GGEW (مجموعة الغاز والكهرباء في بيرجستراسه)، وهي شركة طاقة عريقة في المنطقة.

المحركات الاقتصادية للتغيير

تلعب الوقائع الاقتصادية دورًا حاسمًا في قرارات المزارعين. فبينما يتراوح متوسط ​​أسعار الإيجارات الزراعية التقليدية في ألمانيا بين 375 و407 يورو للهكتار سنويًا، يمكن لمالكي الأراضي تحقيق ما بين 3000 و5000 يورو للهكتار الواحد لأنظمة الطاقة الكهروضوئية. ويمثل هذا زيادة تتراوح بين عشرة أضعاف وثلاثة عشر ضعفًا مقارنةً بالإيجارات الزراعية التقليدية.

هذا الفارق الكبير غالبًا ما يجعل من غير المربح للمزارعين التقدم بعروض لمشاريع الطاقة الشمسية. وقد أعلن مزارع في بورشتات بالفعل أنه لم يعد يرغب في زراعة حقوله، ويريد بدلًا من ذلك استخدامها لتوليد الكهرباء. بالنسبة للبلدية، يعني هذا أيضًا إيرادات إضافية من خلال ضرائب الأعمال واتفاقيات المشاركة البلدية، والتي تبلغ عادةً 0.2 سنت لكل كيلوواط/ساعة مُولَّدة.

ردود الفعل السياسية ومشاركة المواطنين

تعكس ردود الفعل السياسية في بورشتات الجدلَ الوطني. ومن المثير للدهشة أن المشروع حظي بدعمٍ واسعٍ من مختلف الأحزاب. رحب فرانز سيغل، من الحزب الاشتراكي الديمقراطي، بالجهود المبذولة في مجال الطاقات المتجددة، بينما جادل أوفي كوخ، من حزب الخضر، بأن مساحة الأسطح وحدها لن تكفي لتلبية الطلب على الكهرباء. حتى الأصوات الناقدة، مثل يورغن هايزر، من الحزب الديمقراطي الحر، الذي انتقد استخدام الأراضي، وافقت في النهاية على هذا الرأي.

من الجدير بالذكر أن موقف بورشتات قد تغير بشكل ملحوظ منذ عام ٢٠٢٠. في ذلك الوقت، رفض مجلس المدينة مشروعًا للطاقة الشمسية بمساحة ٥.٢ هكتار على أرض لامبرتهايم، ويرجع ذلك أساسًا إلى مخاوفه من فقدان كلمته. تعكس الموافقة الحالية إدراكًا متزايدًا لأهمية التحول في مجال الطاقة.

من الجوانب المهمة مشاركة المواطنين المُخطط لها. وكما أوضح كارستن هوفمان، عضو مجلس إدارة GGEW، يُتوقع أن يستفيد المواطنون بطريقتين: من خلال أسعار الطاقة الإقليمية، وبالتالي انخفاضها، ومن خلال فرصة المشاركة المالية في المحطة. وقد أصبح هذا الشكل من مشاركة المواطنين أداةً فعّالة لزيادة القبول المحلي لمشاريع الطاقة.

المنافسة على الأراضي والأمن الغذائي

يتناول النقاش حول أنظمة الطاقة الكهروضوئية على الأراضي الزراعية مسائل جوهرية تتعلق بالأمن الغذائي. تستخدم ألمانيا حوالي 16.5 مليون هكتار للإنتاج الزراعي، أي ما يعادل حوالي 50% من إجمالي المساحة. ويقدر الخبراء أن 1% فقط من الأراضي الزراعية تكفي لأنظمة الطاقة الكهروضوئية لتُسهم إسهامًا كبيرًا في التحول في مجال الطاقة.

في الوقت نفسه، تشهد أسعار إيجار الأراضي الصالحة للزراعة ارتفاعًا مستمرًا. فقد ارتفعت بنسبة 47% بين عامي 2013 و2023، مما زاد الضغط على المزارعين. ويعود هذا التوجه إلى عوامل متعددة: ندرة الأراضي، وارتفاع أسعار الغذاء، والدعم الحكومي، وبالطبع المنافسة من الاستخدامات البديلة الأكثر ربحية، مثل مزارع الطاقة الشمسية.

المخاوف بشأن فقدان التربة الخصبة مبررة، لا سيما وأن ألمانيا تستورد بالفعل جزءًا كبيرًا من غذائها. ويجادل المنتقدون بأنه لا ينبغي عمومًا استخدام الأراضي الصالحة للزراعة ذات القيمة العالية، والتي تحتوي على أكثر من 50 نقطة تربة، في أنظمة الطاقة الشمسية. من ناحية أخرى، يشير المؤيدون إلى أن أنظمة الطاقة الكهروضوئية يمكن تفكيكها بالكامل بعد 20 إلى 30 عامًا، بينما تؤدي الاستخدامات الأخرى، مثل المناطق السكنية أو المرورية، إلى فقدان دائم للأراضي.

الطاقة الكهروضوئية الزراعية كحل وسط

من البدائل التي يتزايد تداولها هي الطاقة الكهروضوئية الزراعية، التي تُمكّن من الاستخدام المزدوج للأرض. تتضمن هذه التقنية تركيب وحدات شمسية بحيث يُمكن الإنتاج الزراعي في آنٍ واحد. ويمكن تحقيق ذلك من خلال التركيب المرتفع، أو التركيب الرأسي، أو ترتيب الوحدات بشكل خاص.

تُظهر التجارب الأولية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الزراعية نتائج إيجابية للغاية. في أحد المشاريع في ولاية شمال الراين-وستفاليا، حقق أحد المزارعين غلة زراعية أعلى باستخدام وحدات الطاقة الشمسية مقارنةً بالمنطقة المرجعية المجاورة. توفر هذه الوحدات الحماية من الإشعاع الشمسي الشديد والأمطار الغزيرة والبرد، مما قد يكون مفيدًا بشكل خاص في أوقات تغير المناخ. ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة أغلى بكثير من الأنظمة الأرضية التقليدية، وإدارتها أكثر تعقيدًا.

تتراوح أسعار إيجار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الزراعية بين 2000 و3500 يورو للهكتار سنويًا، وهي أقل بكثير من أسعار مزارع الطاقة الشمسية المخصصة، لكنها لا تزال أعلى بكثير من الإيجارات الزراعية التقليدية. وهذا يعني للمزارعين تنويع مصادر دخلهم مع الحفاظ على جزء من إنتاجهم الغذائي.

جديد: براءة اختراع أمريكية - تركيب محطات الطاقة الشمسية بتكلفة أقل بنسبة 30% وأسرع وأسهل بنسبة 40% - مع فيديوهات توضيحية! - الصورة: Xpert.Digital

يكمن جوهر هذا التطور التكنولوجي في التخلي المتعمد عن التثبيت بالمشابك التقليدي، الذي ظلّ معيارًا لعقود. ويعالج نظام التثبيت الجديد، الأكثر فعالية من حيث الوقت والتكلفة، هذه المشكلة بمفهوم مختلف تمامًا وأكثر ذكاءً. فبدلًا من تثبيت الوحدات في نقاط محددة، تُدخل في سكة دعم متصلة ذات شكل خاص وتُثبّت بإحكام. يضمن هذا التصميم توزيع جميع القوى المؤثرة بالتساوي على طول إطار الوحدة، سواءً أكانت أحمالًا ساكنة من الثلج أم أحمالًا ديناميكية من الرياح.

المزيد عنها هنا:

• النقر بدلاً من البرغي: هذا النظام المبتكر يبني محطات الطاقة الشمسية أسرع بنسبة 40% ويحدث ثورة في انتقال الطاقة

التحديات التقنية والتنظيمية

يُواجه تنفيذ مشاريع الطاقة الشمسية على الأراضي الزراعية تحديات فنية وتنظيمية مُتعددة. أولًا، يجب إعادة تصنيف الأرض في خطة استخدام الأراضي، مما يتطلب عملية موافقة مُطولة. وقد أصدرت بلدية بورشتات بالفعل قرارًا بإعداد التعديل السابع عشر لخطة استخدام الأراضي الخاصة بـ"الطاقات المُتجددة"، والذي يهدف إلى السماح باستخدام كلٍّ من الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح.

يُعدّ القرب من نقاط توصيل الشبكة عاملاً حاسماً. فكلما بعُدت المنشأة عن محطة فرعية أو محطة محولات، ارتفعت تكاليف التوصيل. وكقاعدة عامة، تُعدّ مسافة تقارب 500 متر للهكتار عن نقطة توصيل الشبكة مقبولة. أما عند المسافات الأكبر، فقد تؤثر تكاليف مد الكابلات بشكل كبير على الربحية.

بالإضافة إلى ذلك، يجب مراعاة مختلف المناطق المحمية عند اختيار الموقع. عادةً ما تُستثنى مواقع ناتورا 2000 والمحميات الطبيعية وأراضي الخث. كما يلعب الحفاظ على الأنواع دورًا هامًا، كما يتضح من مثال حديقة الطاقة الشمسية حيث اضطُررت مدّ الكابلات باستخدام ثقب اتجاهي لتجنب التأثير على محمية الطيور.

القبول الاجتماعي والمقاومة المدنية

يتفاوت القبول العام لمحطات الطاقة الشمسية اختلافًا كبيرًا باختلاف المنطقة وتصميم المشروع. فبينما يحظى المشروع بدعم سياسي واسع في بورشتات، تُظهر أمثلة من مناطق أخرى معارضة شعبية كبيرة. وغالبًا ما يُنظر إلى تأثيره على المشهد الطبيعي والتأثير المُخشى على السياحة بانتقادات خاصة.

من الاعتراضات المتكررة احتمالية وهج الشمس الناتج عن وحدات الطاقة الشمسية، خاصةً بالقرب من الطرق السريعة الفيدرالية. في حالة محطة بورشتات للطاقة الشمسية المخطط لها، والمتاخمة مباشرةً للطريقين السريعين الفيدراليين B44 وB47، تمت معالجة هذه المشكلة بالفعل خلال مرحلة التخطيط. مع ذلك، صُممت وحدات الطاقة الشمسية الحديثة لامتصاص ضوء الشمس بدلًا من عكسه، مما يقلل من وهج الشمس.

أثبتت مشاركة المواطنين أنها عامل أساسي في القبول. فالمشاريع التي يمكن للمواطنين المساهمة فيها ماليًا أو التي تبقى أرباحها في المنطقة تواجه مقاومة أقل بكثير. ويوضح نموذج تعاونية ستاركنبورغ للطاقة، التي نفذت بالفعل عدة محطات طاقة شمسية مجتمعية في المنطقة، كيف يمكن أن تنجح المشاركة المحلية.

التأثيرات البيئية والتنوع البيولوجي

غالبًا ما تُحدث مزارع الطاقة الشمسية الحديثة آثارًا إيجابية على التنوع البيولوجي. وغالبًا ما تُنشأ موائل قيّمة لمختلف أنواع النباتات والحيوانات بين صفوف الوحدات وتحتها. ويؤدي تجنب المبيدات الحشرية والزراعة المكثفة إلى تطوير مساحات خضراء غنية بالأنواع. وتُشير الدراسات إلى أن مزارع الطاقة الشمسية المُصممة جيدًا يُمكن أن تُعزز التنوع البيولوجي.

ومع ذلك، هناك جوانب حاسمة. ينبغي أن يقتصر الختم على خمسة بالمائة كحد أقصى من المساحة، وهو أمرٌ يتحقق بالتأكيد بالأنظمة الحديثة. أما الإشكالية الأكبر فتتمثل في التطوير واسع النطاق للمناطق الزراعية المتجاورة، والذي قد يؤدي إلى تجزئة المشهد الطبيعي. وهنا، تبرز الحاجة إلى مفاهيم تخطيط مدروسة بعناية تراعي الممرات البيئية والمناطق العازلة.

يُعدّ تحديد مدة صلاحية محطات الطاقة الشمسية عاملاً هامًا في تحديد استخدام الأراضي على المدى الطويل. فمعظم الأنظمة مصممة لعمر تشغيلي يتراوح بين 20 و30 عامًا، وبعدها يمكن إعادة الأرض بالكامل إلى الاستخدام الزراعي. وهذا ما يُميّز محطات الطاقة الشمسية بشكل جوهري عن مشاريع البنية التحتية الأخرى التي تؤدي إلى فقدان دائم للأراضي.

الآفاق الاقتصادية والاكتفاء الذاتي في مجال الطاقة

أصبح الاكتفاء الذاتي من الطاقة هدفًا استراتيجيًا للعديد من البلديات. وتسعى بورشتات إلى تغطية احتياجاتها من الكهرباء بشكل رئيسي من مصادر الطاقة المتجددة المحلية. ويمكن لمحطة الطاقة الشمسية المخطط لها، التي تبلغ مساحتها 13 هكتارًا، إلى جانب المرافق القائمة ومشاريع طاقة الرياح المخطط لها، أن تُسهم بشكل كبير في تحقيق هذا الهدف.

تُضيف محطات الطاقة الشمسية قيمةً للاقتصاد المحلي. فبالإضافة إلى الاستثمارات المباشرة، تُخلق فرص عمل في مجالات التخطيط والبناء والصيانة. وتستفيد البلديات من عائدات الضرائب التجارية واتفاقيات المشاركة. وفي مشروع بورشتات، يُتوقع من السكان أيضًا المشاركة بشكل مباشر من خلال أسعار الكهرباء المنخفضة وفرص المشاركة المتاحة.

تعتمد الربحية طويلة الأجل بشكل كبير على تطور أسعار الكهرباء. وتشير التوقعات الحالية إلى ارتفاع إضافي في أسعار الطاقة، مما يزيد من جاذبية استثمارات الطاقة الشمسية. في الوقت نفسه، تشهد تكاليف أنظمة الطاقة الكهروضوئية انخفاضًا مستمرًا، مما يؤدي إلى مزيد من التحسن في الربحية.

آفاق وابتكارات مستقبلية

تفتح التطورات التكنولوجية آفاقًا جديدة لدمج الطاقة الشمسية في الزراعة. ويمكن لأنظمة الطاقة الشمسية العائمة على المسطحات المائية، وأنظمة الطاقة الشمسية فوق مواقف السيارات وعلى طول الطرق، ومفاهيم الطاقة الشمسية الزراعية المبتكرة أن تُخفف الضغط على الأراضي الزراعية. وتتمتع هذه التطبيقات بإمكانيات تقنية هائلة، ويمكن أن تُقلل بشكل كبير من الحاجة إلى أنظمة مثبتة على الأرض في الأراضي الصالحة للزراعة.

تُعد أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الزراعية العمودية واعدة بشكل خاص، إذ تتيح استخدامًا زراعيًا غير محدود تقريبًا بين صفوف الوحدات. كما تتميز هذه الأنظمة بتوفير غلة جيدة صباحًا ومساءً، وفي ضوء الشمس المنتشر، مما يُحسّن توزيع إنتاج الطاقة بمرور الوقت.

تفتح الرقمنة آفاقًا جديدة للتحسين. تُحسّن تقنيات الزراعة الذكية إدارة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الزراعية، بينما يُحسّن تكامل الشبكة الذكية الاستفادة من مزايا توليد الطاقة اللامركزي. كما يُحسّن دمج الطاقة الشمسية مع تخزين البطاريات وتقنيات "الطاقة إلى X" تكامل الأنظمة.

موازنة المصالح المتنافسة

يُظهر مثال بورشتات أن التعارض بين الاستخدام الزراعي والطاقة الشمسية ليس بالضرورة أمرًا مستعصيًا على الحل. فمن خلال عمليات التخطيط الشفافة، والمشاركة العادلة للمواطنين، والتقنيات المبتكرة مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية الزراعية، يُمكن التوصل إلى حلول وسط تُلبي مصالح جميع الأطراف المعنية.

من الضروري اتباع نهج متوازن يحمي الأراضي الصالحة للزراعة عالية الجودة قدر الإمكان، مع تمكين التوسع الضروري في استخدام الطاقات المتجددة. ويُطلب من صانعي السياسات وضع مبادئ توجيهية واضحة وخلق حوافز للحلول المبتكرة. ويُعطى الأولوية للأراضي الملوثة سابقًا ومفاهيم التآزر، مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية الزراعية، بدلًا من المنافسة على الأراضي.

يتطلب التحول في مجال الطاقة تنازلات مجتمعية واستعداد جميع أصحاب المصلحة لإعادة النظر في أساليب التفكير التقليدية. وتُظهر حالة بورستادت إمكانية تحقيق ذلك بالتأكيد إذا شارك جميع أصحاب المصلحة في حوار بناء وسعوا معًا إلى إيجاد حلول مستدامة. سيظل تحقيق التوازن بين الأمن الغذائي وأمن الطاقة أحد التحديات الرئيسية في العقود القادمة، إلا أن الأساليب المبتكرة، مثل الطاقة الكهروضوئية الزراعية، تُظهر سبلًا للتوفيق بين الهدفين.

جديد: أنظمة شمسية جاهزة للتركيب! هذا الابتكار الحاصل على براءة اختراع يُسرّع بشكل كبير من بناء محطات الطاقة الشمسية لديك.

جوهر ابتكار ModuRack هو ابتعاده عن التثبيت بالمشابك التقليدية. فبدلاً من المشابك، تُركّب الوحدات وتُثبّت في مكانها بواسطة سكة دعم مستمرة.

المزيد عنها هنا:

• جديد: أنظمة شمسية جاهزة للتركيب! هذا الابتكار الحاصل على براءة اختراع يُسرّع بشكل كبير من بناء محطات الطاقة الشمسية لديك.

من السقف الصناعي الكهروضوئي إلى الحدائق الشمسية إلى أماكن لوقوف السيارات الشمسية الأكبر

☑️ لغة العمل لدينا هي الإنجليزية أو الألمانية

☑️ جديد: المراسلات بلغتك الوطنية!

كونراد ولفنشتاين

سأكون سعيدًا بخدمتك وفريقي كمستشار شخصي.

يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 (ميونخ) . عنوان بريدي الإلكتروني هو: ولفنشتاين ∂ xpert.digital

إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.

☑ خدمات EPC (الهندسة والمشتريات والبناء)

☑ تنمية المشروع المفتاح: تطوير مشاريع الطاقة الشمسية من البداية إلى النهاية

☑ تحليل الموقع ، تصميم النظام ، التثبيت ، التكليف وكذلك الصيانة والدعم

☑ ممول المشروع أو وضع المستثمرين