כבר ידע? Agri-PV התפתחה מהטכנולוגיה לחניות סולאריות עם מודולים סולאריים שקופים חלקים

אגרי-פוטו-וולטאיקה: עתיד החקלאות וייצור אנרגיה

אנרגיה חקלאית-פוטו-וולטאית (Agri-PV) היא טכנולוגיה צופה פני עתיד בעלת פוטנציאל להתמודד עם האתגרים של אוכלוסייה עולמית הגדלה וביקוש אנרגיה גובר. על ידי שילוב חדשני של שימוש חקלאי וייצור אנרגיה מתחדשת על אותה קרקע, ניתן ליצור סינרגיות חשובות. קונספט זה קיבל השראה במקור מטכנולוגיית חניונים סולאריים, המשתמשים בפאנלים סולאריים שקופים למחצה. כיום, אנרגיה חקלאית-פוטו-וולטאית נחשבת לטכנולוגיה מפתח לעתיד בר-קיימא.

מקור האנרגיה הפוטו-וולטאית החקלאית

מקורותיה של אנרגיה חקלאית פוטו-וולטאית (Agri-PV) נעוצים בפיתוח כיסוי מקומות חניה מרוצפים בפאנלים סולאריים. המטרה הייתה לנצל את השטח לשתי מטרות: מתן צל לרכבים חונים ובמקביל לייצר חשמל מאנרגיה סולארית. פאנלים סולאריים שקופים למחצה, הבולעים רק חלק מהאור, הוכחו כפתרון יעיל. עיקרון זה יושם לאחר מכן בחקלאות כדי להשיג יתרונות דומים.

בחקלאות, מודולים שקופים למחצה מאפשרים ויסות של קרינת השמש, ומגנים על צמחים מפני עומס חום מזיק תוך הבטחת קבלת אור מספק. מחקר פוטנציאלי לאזורים פוטו-וולטאיים חקלאיים, לדוגמה, הראה כי טכנולוגיה זו יכולה לשפר הן את היבול והן את האיכות, ובמקביל לייצר אנרגיה מתחדשת.

יתרונות של אנרגיה חקלאית פוטו-וולטאית

Agri-PV מציעה יתרונות רבים על פני פארקים סולאריים קונבנציונליים ושימוש חקלאי גרידא:

• שימוש יעיל בקרקע: באזורים עם זמינות קרקע מוגבלת, מערכות חקלאיות פוטו-וולטאיות יכולות לאפשר שימוש כפול בקרקע לאנרגיה וליצור מזון.
• הגנה מפני מזג אוויר קיצוני: מודולים סולאריים יכולים להגן על צמחים מפני אור שמש חזק, ברד או גשם כבד, ובכך להפחית את הפסדי היבול.
• חיסכון במים: על ידי הצללת הצמחים ניתן להפחית את צריכת המים עד 20%.
• מקור הכנסה נוסף: חקלאים יכולים לייצר מקור הכנסה יציב ולהפחית את עלויות האנרגיה של החווה שלהם על ידי מכירת חשמל.
• הגנת האקלים: אנרגיה פוטו-וולטאית חקלאית תומכת בהרחבת אנרגיות מתחדשות ותורמת להפחתת פליטות גזי חממה.
• מגוון ביולוגי: תכנון מערכות חקלאיות פוטו-וולטאיות יכול ליצור בתי גידול ספציפיים לחרקים ובעלי חיים אחרים.
• הגנה מפני סחף קרקע: מודולים סולאריים מפחיתים סחף רוח ומים באדמות חקלאיות.
• איסוף מי גשמים: חלק ממערכות חקלאיות פוטו-וולטאיות מתוכננות לאסוף מי גשמים ולאחסנם להשקיה.
• שימוש מופחת בחומרי הדברה: יצירת מיקרו אקלים מתחת למודולים יכולה להפחית את לחץ המזיקים.
• הסתגלות לשינויי האקלים: Agri-PV מגן על צמחים מפני אור שמש מוגזם ותנאי מזג אוויר קיצוניים אחרים.

חידושים טכנולוגיים בתחום האגרו-פוטו-וולטאי

היבט מכריע בפיתוח מערכות חקלאיות-פוטו-וולטאיות הוא אופטימיזציה של העברת האור והיעילות של המודולים הסולאריים. טכנולוגיות שונות משמשות למטרה זו:

• מודולים שקופים למחצה: הם מאפשרים מעבר של אור מספיק לצורך פוטוסינתזה ובו זמנית מייצרים חשמל.
• מודולים דו-פאציאליים: מודולים אלה משתמשים גם באור שמש ישיר וגם באור מוחזר כדי למקסם את ייצור החשמל.
• תאים סולאריים אורגניים: תאים סולאריים גמישים ודקים הניתנים לייצור בדרגות שקיפות שונות ומתאימים באופן אידיאלי למבנים חקלאיים.
• התאמה לתנאים אזוריים: חוקרים מפתחים אלגוריתמים להתאמת העברת האור של המודולים לתנאי אקלים ספציפיים ולצרכים של הצמח.

בנוסף, נעשות עבודות על קירור המודולים, שכן זרימת אוויר משופרת יכולה להגביר את יעילותם ולהאריך את תוחלת החיים שלהם.

עיצובים ויישומים שונים

ניתן לחלק מערכות חקלאיות-פוטו-וולטאיות לקטגוריות שונות, המשתנות בהתאם לדרישות החקלאיות:

• מערכות מוגבהות: המודולים מורכבים על מבנים גבוהים, מה שמאפשר למכונות חקלאיות לעבוד תחתיהם ללא קושי. מערכות אלו מתאימות במיוחד לגידול פירות יער.
• מערכות בגובה הקרקע: המודולים מסודרים בשורות, עם מספיק מקום למכונות חקלאיות. הם אידיאליים לגידולים כמו חיטה או תירס.
• מערכות משולבות: המודולים משולבים במבנים קיימים כגון חממות. זה מאפשר ניצול אופטימלי של התשתית הקיימת.

שימוש בתאים סולאריים שקופים ואורגניים

תאים סולאריים שקופים ואורגניים הם טכנולוגיות מפתח לפיתוח נוסף של אנרגיה חקלאית פוטו-וולטאית. הם מציעים גמישות עיצובית גבוהה ומאפשרים התאמה טובה יותר לצורכי הצמח. תאים סולאריים שקופים, לדוגמה, יכולים לשמש בחממות כדי לסנן את אור השמש וייצור חשמל בו זמנית. תאים סולאריים אורגניים, בשל גמישותם, מציעים אפשרויות חדשות, כגון שילוב במבנים חקלאיים קיימים.

אנרגיה פוטו-וולטאית חקלאית כפתרון לאתגרים עולמיים

לאור האתגרים שמציבים שינויי האקלים, הביקוש הגובר למזון ואנרגיה, ומשאבי קרקע מוגבלים, אנרגיה חקלאית פוטו-וולטאית היא פתרון שיכול לתרום תרומה חיובית בטווח הארוך. היא לא רק מציעה יתרונות חקלאיים וסביבתיים, אלא גם יוצרת הזדמנויות כלכליות לחקלאים ולאזורים כפריים.

תעשיית האנרגיה הPV בגרמניה: הדוגמה של באדן-וירטמברג

באדן-וירטמברג נחשבת לחלוצה בפיתוח ויישום של מערכות אנרגיה פוטו-וולטאית חקלאיות. כחלק מפרויקט המחקר "אזור מודל Agri-PV BW", תוכננו ונבנו מספר מערכות, כולל אחת באוגוסטנברג ליד קרלסרוהה. כאן הותקנו למעלה מ-1,400 מודולים פוטו-וולטאיים על שטח של 6,000 מ"ר. פרויקטי פיילוט אלה נועדו להדגים את המעשיות של הטכנולוגיה ולשמש מודל לאזורים אחרים.

מתאים לכך:

• "אזור מודל אגרי-פוטו-וולטאיק באדן-וירטמברג" מראה השפעות סינרגטיות של שימוש כפול בקרקע אגרי-פוטו-וולטאית באוברקירש-נוסבאך
• חקלאי-סולארי לגידול פירות: Agri-PV בבאדן-וורטמברג וריינלנד-פלטיינטין לגידול פירות נייטרלי CO2 (פירות וירקות)
• אנרגיה חקלאית פוטו-וולטאית בבאדן-וירטמברג: מפעל פיילוט שלישי של אזור המודל לגידול פירות יער חקלאיים פוטו-וולטאיים עם מחזור מים סגור

אתגרים וסיכויים עתידיים

למרות כל יתרונותיהן, מערכות אנרגיה סולארית חקלאית מתמודדות עם אתגרים. תכנון ושילוב מודולים סולאריים באדמות חקלאיות דורשים שיתוף פעולה הדוק בין מהנדסים, חקלאים ומדענים. חידושים טכנולוגיים, סובסידיות ממשלתיות וקמפיינים להגברת המודעות הציבורית נחוצים כדי להגביר את הקבלה והאימוץ הנרחב של הטכנולוגיה.

עתיד האנרגיה הפוטו-וולטאית החקלאית מבטיח. עם פיתוח טכנולוגיות נוספות כמו תאים סולאריים אורגניים והתאמה לצרכים אזוריים, אנרגיה פוטו-וולטאית החקלאית תמלא תפקיד חשוב יותר ויותר בשנים הקרובות. השילוב של אנרגיות מתחדשות וחקלאות לא רק מציע פתרון בר-קיימא לבעיות עולמיות, אלא גם תורם לחוסן החקלאות לאתגרי שינויי האקלים.

אנרגיה חקלאית-פוטו-וולטאית היא יותר מסתם חדשנות טכנולוגית. היא מפתח לפיתוח בר-קיימא של החברה שלנו. על ידי ניצול מושכל של קרקע לייצור בו-זמני של אנרגיה ומזון, היא תורמת תרומה חשובה להגנת האקלים ולביטחון התזונתי. עם התמיכה, המחקר והחינוך הנכונים, לאנרגיה חקלאית-פוטו-וולטאית יש פוטנציאל לשנות באופן בר-קיימא את עולם החקלאות ואספקת האנרגיה.

מודולים סולאריים שקופים למחצה כבר נמצאים בשימוש במתקן מחקר של "אזור מודל אגרי-פוטו-וולטאיקה באדן וירטמברג".

עוד על זה כאן:

• חקלאי-סולארי לגידול פירות: Agri-PV בבאדן-וורטמברג וריינלנד-פלטיינטין לגידול פירות נייטרלי CO2 (פירות וירקות)

☑️ בנייה וייעוץ למערכות פוטו-וולטאיות בשטח פתוח

☑️ תכנון פארקים סולאריים ☑️ הטמעות אגרי-פוטו-וולטאיות

☑️ מערכות סולאריות קרקעיות עם פתרונות דו-שימושיים

Xpert.Solar היא השותפה האידיאלית שלכם לתכנון, ייעוץ ובנייה של מערכות פוטו-וולטאיות קרקעיות ופרויקטים חקלאיים-פוטו-וולטאיים, הודות לניסיון רב השנים והמומחיות שלנו בתחום האנרגיה הסולארית. ל-Xpert.Solar צוות מנוסה של אנשי מקצוע המציעים לחקלאים ולמשקיעים פתרונות מותאמים אישית. החל מניתוח אתרים וייעוץ פיננסי ומשפטי ועד ליישום טכני וניטור, Xpert.Solar מספקת ללקוחותיה תמיכה מקצועית ואמינה על מנת להבטיח יישום מוצלח ובר קיימא של הפרויקט.

Konrad Wolfenstein

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

אתה יכול ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר למטה או פשוט להתקשר אליי בטלפון +49 89 674 804 (מינכן) .

אני מצפה לפרויקט המשותף שלנו.

Xpert.Digital הוא מוקד לתעשייה עם מיקוד, דיגיטציה, הנדסת מכונות, לוגיסטיקה/אינטרלוגיסטיקה ופוטו -וולטאים.

עם פיתרון הפיתוח העסקי של 360 ° שלנו, אנו תומכים בחברות ידועות מעסקים חדשים למכירות.

מודיעין שוק, סמוקינג, אוטומציה שיווקית, פיתוח תוכן, יחסי ציבור, קמפיינים בדואר, מדיה חברתית בהתאמה אישית וטיפוח עופרת הם חלק מהכלים הדיגיטליים שלנו.

אתה יכול למצוא עוד בכתובת: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus