גידול פירות חקלאיים סולארית: אנרגיה סולארית חקלאית בבאדן-וירטמברג וריינלנד-פלטינט לגידול פירות וירקות ללא פליטות CO2

השר-נשיא באדן-וירטמברג ווינפריד קרצ'מן, החקלאי הוברט ברנהרד ופרופ' אנדריאס בט, ראש מכון פראונהופר למערכות אנרגיה סולארית, חנכו את המפעל החקלאי-פוטו-וולטאי בקרסברון. - תמונה: Fraunhofer ISE

כחלק מפרויקט המחקר "מודל אזורי של גידול פירות חקלאיים עבור באדן-וירטמברג", מרכז המומחיות לגידול פירות באגם קונסטנץ, מכון פראונהופר למערכות אנרגיה סולארית ISE, ואחד עשר שותפים נוספים בפרויקט בונים ובודקים חמישה מפעלי פיילוט חקלאיים-פוטו-וולטאיים בבאדן-וירטמברג. היום חנך השר-נשיא וינפריד קרצ'מן את המפעל שמעל עצי תפוח בחוות הפירות ברנהרד בקרסברון שעל אגם קונסטנץ. פרויקט המחקר, שיפעל עד 2024, ממומן על ידי משרדי המדינה לאיכות הסביבה, האקלים והאנרגיה, ולמזון, פיתוח כפרי והגנת הצרכן. הפרויקט שואף לבחון את מושג החקלאיות-פוטו-וולטאיות (Agri-PV) בפירוט, תוך התמקדות בפירות יער ופירות יער בבאדן-וירטמברג.

"חקלאות פוטו-וולטאית מציעה הזדמנות אדירה לחקלאות, קיימות ואספקת אנרגיה. עם אזור המודל של אגרי-פוטו-וולטאיקה בבאדן-וירטמברג, אנו רוצים להדגים כיצד להשיג היבול כפול - במקרה זה, למשל, אנרגיה סולארית ותפוחים. אנו מספקים סכום כולל של כמעט 2.5 מיליון אירו למטרה זו בשלוש השנים הקרובות. פתיחת המפעל בקרסברון היום מסמנת אבן דרך. אני אסיר תודה על העבודה החלוצית ומאחל לכל המעורבים הצלחה רבה", אמר השר-נשיא קרצ'מן בנאום הפתיחה שלו. מפעל האגרי-פוטו-וולטאית בקרסברון הוא אחד מחמישה מפעלי מחקר והדגמה בסך הכל עם תפוקה נומינלית משולבת של עד 1,700 קילוואט. הם נבנים בבאונדורף, הויכלנגן, קרלסרוהה, קרסברון ואוברקירש-נוסבאך.

המטרה הכוללת של הפרויקט היא לענות על שאלות פתוחות בנוגע לשימוש כפול בקרקע לחקלאות וייצור אנרגיה סולארית. באמצעות פיתוח ובנייה של מפעלי פיילוט מותאמים אישית בחמישה מוקדים שונים עם גידולי פירות וגרגירים שונים, תיבחן היתכנותם של מספר יישומים וטכנולוגיות מבטיחים, וייבחנו וריאציות עיצוביות. ניסיון ראשוני שנצבר מבניית מפעל אגרי-פוטו-וולטאי לגידול פירות בריינלנד-פאלץ כבר שולב בתכנון תכנוני המפעלים השונים.

חוקרים ממרכז המומחיות לגידול פירות באגם קונסטנץ (KOB) וממכון פראונהופר למערכות אנרגיה סולארית (ISE) עורכים ניתוח מפורט של צמיחת צמחים מתחת למודולים במפעל האגרי-PV בקרסברון. "זה כולל חקירת השפעות הצללה משתנה על הצמיחה והאקופיזיולוגיה של התפוחים, כמו גם מחקר על השפעת השימוש בחומרי הדברה על מודולי ה-PV", מסביר אוליבר הורנלה, מנהל הפרויקט בפרונהופר ISE. ד"ר אולריך מאייר, סגן מנכ"ל KOB, מוסיף: "עבורנו, אגרי-PV הוא אבן בניין חשובה נוספת לייצור פירות בר-קיימא באגם קונסטנץ: ייצור תפוחים מוגן, ולכן בטוח ואיכותי, בשילוב עם ייצור אנרגיה סולארית."

"אנחנו מייצרים אנרגיה סולארית על גגות מבני החווה שלנו מאז 2010 ותהינו: האם נוכל גם לייצר חשמל באמצעות רשתות ברד מעל המטעים שלנו? התוצאה היא מערכת הגינה הראשונה מעל מטע קיים. השטח המכוסה הוא כ-0.4 דונם, והספק המערכת הוא קצת פחות מ-250 קילוואט", מדווח החקלאי הוברט ברנהרד, ומסביר את המוטיבציה שלו לספק אדמה חקלאית לפרויקט הפיילוט.

בפרויקט המחקר "גידול פירות חקלאיים-PV", מכון פראונהופר למערכות אנרגיה סולארית ISE, יחד עם שותפי מחקר נוספים, הקים מתקן מחקר חקלאיים-PV לעצי פרי תפוחים ועצי אספלייה בחוות הפירות האורגנית Nachtwey בגלסדורף, ריינלנד-פאלץ. זהו המתקן הראשון מסוגו בגרמניה. שטח הניסוי הכולל של פרויקט המחקר משתרע על פני כ-9,100 מטרים רבועים, ומערכת חקלאית-PV בהספק של 258 קילוואט-וואט הותקנה על כשליש מהאתר. המטרה הכוללת של הפרויקט, במימון משרד הגנת האקלים, הסביבה, האנרגיה והניידות של ריינלנד-פאלץ (MKUEM) ומשרד המזון והחקלאות הפדרלי (BMEL), היא להגביר את החוסן האקלימי בגידול פירות ולהבטיח ייצור תפוחים בטוח ובר קיימא באמצעות ייצור אנרגיה סולארית נוסף.

כחלק מהפרויקט, שמשך הזמן הכולל הוא חמש שנים, ייחקרו שאלות מחקר רבות באמצעות שמונה זני תפוחים.

הפרויקט משווה בתחילה את ייצור התפוחים באותו מיקום תחת ארבע מערכות שונות להגנה על גידולים: הגנה מפני נייר כסף (לא חדיר לגשם), הגנה מפני ברד (חדיר לגשם), ומערכת אקולוגית פוטו-וולטאית (Agri-PV) עם מודולים פוטו-וולטאיים שקופים ומותקנים באופן קבוע (לא חדירים לגשם) וכן מודולים פוטו-וולטאיים למעקב (חדירים לגשם בעת הצורך). נעשה שימוש בשני סוגי מודולים שונים עם תאים סולאריים המסודרים באופן שונה (דפוסי רצועות או בלוקים). הפרויקט שואף לחקור את המידה שבה מערכות אקולוגיות פוטו-וולטאיות יכולות להגן על צמחים ופירות מפני השפעות סביבתיות מזיקות כגון ברד, גשם כבד, כוויות שמש, כפור או טמפרטורות קיצוניות. יתר על כן, הוא יבחן כיצד ניהול אור שונה באמצעות תצורות שונות של מודולי פוטו-וולטאיים משפיע על צמיחת צמחים ועל יבולים חקלאיים. לבסוף, המערכת תיבחן בהתייחס לאסתטיקה של הנוף, כדאיות כלכלית, תאימות חברתית ופרמטרים אגרונומיים.

סטפן שינדלה, ראש ניהול מוצר Agri-PV, מגיב על הפרויקט: "אנו רואים ב-Agri-PV פתרון ארוך טווח לתמיכה בחקלאים בהסתגלות להשלכות שינויי האקלים. אנו יכולים לשמר את המערכת האקולוגית הקיימת ואף לשפר אותה באמצעות אפקטים סינרגטיים וייצור אנרגיה סולארית. לאחר יישום מוצלח של גידול פירות יער מקצועי באמצעות Agri-PV בהולנד, אנו עושים כעת את הצעד החשוב לעבר פירות אספלייר בגלסדורף. זיהינו שהפוטנציאל והסינרגיות של Agri-PV בשילוב עם תפוחים, אגסים, דובדבנים, קיווי וגידולים רב שנתיים אחרים יכולים להיות ניכרים. אנו רוצים לשחרר פוטנציאל זה לצמיתות ולאפשר הרחבה נוספת של אנרגיה פוטו-וולטאית מבלי להגביל את התפוקה החקלאית."

יתרונות כלכליים לחקלאים

בנוסף להסתגלות לשינויי האקלים ולהגנה על נכסים חקלאיים, פרויקט האגרי-פוטו-וולטאי בגלסדורף שואף גם להדגים יתרונות כלכליים לחקלאים. אלה כוללים, בין היתר, עלויות אנרגיה נמוכות וצפויות יותר לצמיתות, עלויות השקעה מופחתות בהגנה על גידולים ועלויות תפעול וסילוק פסולת נמוכות יותר.

אנדראס שטיינהוזר, סגן ראש קבוצת אנרגיה חקלאית-פוטו-וולטאית ב-Fraunhofer ISE: "פרויקט המחקר 'גידול פירות חקלאיים-פוטו-וולטאיים' שואף לא רק להדגים דרכים להפחית פליטות CO2 בחקלאות, אלא גם להימנע משימוש בחומרים קצרי מועד ומשימוש בחומרי הדברה וקוטלי פטריות, ובכך לתרום תרומה מכרעת להגנת האקלים. יתר על כן, אנו מתמקדים גם בנושאים חברתיים כמו קבלה ותאימות חברתית, שכן היבטים אלה ימלאו תפקיד מכריע בהפצה נוספת של אנרגיה חקלאית-פוטו-וולטאית."

ניתן להשתמש בחשמל המיוצר על ידי מערכת הפוטו-וולטאית החקלאית באזורים במעלה ובמורד ייצור התפוחים. ראשית, טרקטור Fendt 100 Vario החשמלי המסופק על ידי AGCO GmbH נטען בחשמל מהמערכת. שנית, האנרגיה משמשת גם להפעלת מערכת ההשקיה באמצעות חשמל פוטו-וולטאי המופק באופן עצמאי. מתקן אחסון הקירור כבר מסופק בחשמל ירוק ממערכת פוטו-וולטאית על הגג. בסך הכל, יישום קונספט אנרגיה תפעולית שואף להפחית משמעותית את פליטות ה-CO2 בחווה באמצעות חשמול סולארי.

הכל ממקור אחד, שתוכנן במיוחד עבור פתרונות סולאריים למערכות חקלאיות פוטו-וולטאיות גדולות. מימון מחדש או קיזוז ההשקעה העתידית שלך עם ייצור חשמל משלך.

מצא כאן עצות ופתרונות 👈🏻

ייעוץ ותכנון כולל הערכת עלות ללא התחייבות. אנו מחברים אתכם עם שותפים חזקים בתחום הפוטו-וולטאית.

מצא כאן עצות ופתרונות 👈🏻

יש לנו נוכחות אזורית ברחבי העולם דובר הגרמנית. יש לנו שותפים אמינים שייעצו לכם ויישמו את משאלותיכם.

צרו איתנו קשר 👈🏻