물과 와트가 와인을 만듭니다: 광전지와 폐쇄형 물 순환을 이용한 베리 재배 - 투명 PV 모듈 BaWü의 태양광 솔루션

🙂⚡ 농업용 태양광 발전(Agri-PV라고도 함)과 결합된 농업용 사용은 최근 몇 년 동안 훨씬 더 중요해졌습니다. 이 방법을 사용하면 농지를 식량 생산에 사용하는 동시에 태양 에너지를 생산하는 데 사용함으로써 농경지를 이중으로 사용할 수 있습니다. 특히 와인 재배에서 이러한 기술은 기후 변화의 과제를 해결하고 장기적으로 작물 수확량을 확보할 수 있는 유망한 방법을 제공하는 것으로 보입니다. 특히 다양한 파일럿 프로젝트가 포도재배에서 Agri-PV 사용을 테스트하고 최적화하는 Baden-Württemberg에 중점을 두고 있습니다.

농업용 태양광 발전에 대한 아이디어는 새로운 것이 아닙니다. 유명한 프라운호퍼 태양 에너지 시스템 연구소(ISE)의 창립자인 Adolf Goetzberger 교수는 1981년에 이 개념을 개발했습니다. 그의 비전은 농작물 위에 태양광 패널을 설치하여 태양광 발전을 동시에 생성하고 농작물을 보호하는 것이었습니다. Fraunhofer ISE는 현재 독일의 전체 전력 수요가 Agri-PV만을 사용하여 농경지의 4%를 사용함으로써 충당될 수 있다고 추정합니다. 그러나 농업용도에 지장을 주지 않도록 PV 설치가 농업 면적의 15%를 넘지 않도록 하는 것이 중요합니다.

농업-PV의 성공적인 구현의 대표적인 예는 연구 프로젝트 "바덴-뷔르템베르크를 위한 모델 지역 농업-태양광 발전"의 일환으로 바덴-뷔르템베르크에서 찾을 수 있습니다. 이곳에서는 Weinsberg 주립 포도재배 및 과일 재배 교육 및 연구소(LVWO), Fraunhofer ISE 및 기타 11개 프로젝트 파트너가 5개의 Agri-PV 파일럿 시스템을 연구하고 있습니다. 이러한 시스템은 포도재배에서 발전과 농업 수확량 사이의 상호 작용을 조사하는 데 사용됩니다. 작년에 Baden-Württemberg의 식품, 농촌 지역 및 소비자 보호부 장관인 Peter Hauk는 다양한 유형의 베리에 대해 특히 혁신적인 농업 PV 시스템을 테스트하는 연구 센터를 호이클링겐에 열었습니다. 이 시스템은 물과 영양분이 완전히 폐쇄된 순환을 사용하여 부시베리와 딸기를 가능한 한 자원 효율적으로 재배할 수 있다는 점이 특징입니다.

📊 Agri-PV의 장점 📊

PV 지붕은 특히 포도 덩굴 및 다양한 과일과 같이 날씨에 민감한 영구 작물에 다양한 이점을 제공합니다. 과도한 햇빛, 폭우, 우박 등 극한의 기상 조건으로부터 식물을 보호합니다. Fraunhofer ISE의 ​​연구에 따르면 Agri-PV를 사용하면 식물의 관개 요구 사항을 크게 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 또한, 식물의 부분적인 차광은 미기후를 개선하여 식물 성장에 긍정적인 영향을 미칩니다.

Agri-PV의 주요 장점은 관개 요구 사항이 감소한다는 것입니다. 이 특성은 특히 물이 점점 부족한 자원이 되고 있는 기후 변화 시대에 매우 중요합니다. 태양광 패널이 제공하는 부분적인 차양은 지면을 더 시원하고 촉촉하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 이는 보다 효율적인 물 사용으로 이어질 뿐만 아니라 증발을 통한 물 손실도 감소시킵니다.

Agri-PV 시스템은 또한 극단적인 기상 현상으로부터 보호하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 기후 변화로 인해 점점 더 많이 발생하고 있는 폭우는 농작물에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 태양광 패널은 추가적인 보호막 역할을 하며 폭우와 우박이 식물에 미치는 직접적인 영향을 줄여줍니다. 이는 기후 변화로 인해 쉽게 손상될 수 있는 포도 덩굴과 같은 섬세한 작물에 특히 유용합니다.

🌍 다른 나라의 성공적인 모델 📈

Agri-PV는 독일에서 아직 초기 단계에 있지만 이 방법의 이점과 효율성을 보여주는 국제적인 역할 모델이 있습니다. 농업용 PV는 이미 중국, 인도, 프랑스 등 국가에서 성공적으로 활용되고 있다. 예를 들어, 프랑스에는 에너지 출력과 작물 수확량을 극대화하기 위해 포도 덩굴 위에 태양광 패널을 설치하는 대규모 농업 PV 프로젝트가 여러 개 있습니다. 이러한 프로젝트를 통해 Agri-PV는 재생 에너지 생성에 도움이 될 뿐만 아니라 농업 생산 조건도 개선한다는 사실을 보여주었습니다.

⚙️ 기술적 과제와 솔루션 🔧

수많은 장점에도 불구하고 농업용 PV를 구현할 때 극복해야 할 과제도 있습니다. 주요 과제는 빛 투과와 그림자 사이의 적절한 균형을 찾는 것입니다. 태양광 패널은 그 아래에서 자라는 식물에 충분한 햇빛을 허용하는 동시에 충분한 에너지를 생성할 수 있도록 설계되어야 합니다. 농업용으로 특별히 개발된 투명 PV 모듈이 활용되는 곳입니다. 이 모듈은 식물 성장에 필요한 빛을 통과시키면서 전기를 생산할 수 있게 해줍니다.

또 다른 과제는 PV 모듈을 기존 농업 인프라에 통합하는 것입니다. 시설은 밭의 경작을 방해하지 않는 방식으로 설계되어야 합니다. 이를 위해서는 PV 시스템의 설계 및 배치에 혁신적인 솔루션이 필요합니다.

🔭 독일에 대한 관점 🌐

독일은 농업-PV로부터 막대한 이익을 얻을 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 특히 바덴뷔르템베르크(Baden-Württemberg) 및 헤세(Hesse)의 와인 재배 지역과 같이 기후 변화에 심각한 영향을 받는 지역에서는 PV 시스템의 통합이 농업 수확량을 확보하는 데 도움이 될 수 있습니다. 진행 중인 파일럿 프로젝트는 기술을 더욱 개선하고 효율성을 높이는 데 도움이 되는 귀중한 통찰력과 데이터를 제공합니다.

향후 개발에는 농업용 PV를 풍력이나 바이오가스 플랜트 사용과 같은 다른 지속 가능한 기술과 결합하는 것도 포함될 수 있습니다. 이러한 통합 시스템은 에너지 효율성을 더욱 높이고 더욱 지속 가능한 농업에 기여할 수 있습니다.

🌧️🌱 극한 기후 조건으로부터 식물을 보호하고 관개의 필요성을 줄입니다.

농업 태양광 발전은 농지를 보다 효율적으로 사용하는 동시에 에너지 전환에 기여할 수 있는 유망한 방법을 나타냅니다. Agri-PV는 극심한 기상 조건으로부터 작물을 보호하고 관개 수요를 줄임으로써 현재 농업 분야의 많은 과제에 대한 지속 가능한 솔루션을 제공합니다. 독일은 아직 개발 및 테스트 단계에 있지만, 국제 사례에서는 이미 이러한 혁신의 엄청난 잠재력을 보여주고 있습니다. 적절한 자금 조달과 추가 연구를 통해 농업용 PV 시스템은 가까운 미래에 독일 농업의 필수적인 부분이 될 수 있으며 식량 생산 확보와 기후 목표 달성에 기여할 수 있습니다.

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• ⚡ 에너지 및 수확: 독일 와인 재배 지역의 농업-PV
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• 🌍🌱🌞 지속 가능한 미래: 농업용 PV 및 기타 녹색 기술

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💡 혁신적인 연구 프로젝트 “바덴-뷔르템베르크를 위한 모델 지역 농업-태양광 발전”의 일환으로 와인스버그 주립 포도 재배 및 과일 재배 교육 연구소(LVWO), 프라운호퍼 태양 에너지 시스템 연구소 ISE 및 기타 11개 프로젝트 파트너 Baden-Württemberg 주에서 농업용 PV 파일럿 시스템을 개발하고 테스트하기 위해 5개의 모범적인 시스템을 개발하고 있습니다. 2022년 5월, LVWO의 역인 Heuchlingen 현장에서 첫 번째 파일럿 시스템이 Baden-Württemberg의 식품, 농촌 지역 및 소비자 보호부 장관인 Peter Hauk에 의해 기념식으로 시작되었습니다. 이 연구 시설은 특별하고 지속 가능한 개념이 특징입니다. 다양한 베리 재배와 물 및 영양분의 폐쇄 순환 시스템을 결합하여 환경 친화적이고 자원 효율적인 생산을 가능하게 합니다.

🔬 프로젝트 관리 및 목표 설정

2024년까지 진행되는 "바덴-뷔르템베르크 모델 지역 농업-태양광 발전" 연구 프로젝트는 주로 Fraunhofer ISE가 주도하고 환경, 기후, 에너지 산업은 물론 식품, 농촌 분야에 대한 주 부처의 지원을 받습니다. 지역 및 소비자 보호. 이 프로젝트의 목적은 해당 지역의 공간 효율적이고 지속 가능한 토지 이용 형태로서 농업용 태양광 발전의 개념을 확립하고, 특히 과일과 같은 특수 작물 분야의 잠재력을 촉진하는 것입니다. 베리 재배.

🏞️ 파일럿 플랜트의 기술 세부 사항

호이클링겐의 파일럿 플랜트는 최대 설치 용량이 113kW이고 면적은 약 2,000제곱미터입니다. 이 지역에서는 라즈베리, 블루베리, 커런트, 딸기, 구스베리, 블랙베리 등 다양한 종류의 베리가 재배되고 있으며 기질 재배에 대한 연구가 진행되고 있습니다. 연구팀은 이러한 베리 종의 재배에 대한 농업-태양광 시스템의 영향을 조사하고 있으며 특히 이탄이 없고 이탄이 감소된 대안에 중점을 두고 다양한 기질의 사용을 테스트하고 있습니다.

💧 물 관리와 지속가능성

Heuchlingen의 Agri-PV 시스템의 핵심 특징은 폐쇄형 물 순환 시스템입니다. 이 시스템에서는 빗물을 모아 저장 탱크에 저장한 후 담수와 함께 식물에 관개하는 데 사용할 수 있습니다. 베리 식물의 기질에서 흐르는 과잉 액체는 태양열 발전 시스템에 의해 수집, 처리 및 재사용됩니다. 이 과정을 통해 비료 사용을 크게 줄일 수 있으며 동시에 영양분이 지하수로 침출되는 것을 방지할 수 있습니다.

🌍 분석 및 장기 목표

이번 공동 프로젝트에서는 농업용 태양광 발전의 농업적, 친환경적 활용을 종합적으로 분석하고 있습니다. 태양광 발전과 농업의 시너지 효과를 검토하고, 기술의 대규모 구현을 위한 법적 틀을 명확히 할 예정이다. 목표는 농업용 태양광 발전 시스템을 더 잘 알리고 실제로 입증하는 것입니다. 주 정부는 농업용 태양광 발전을 현대 농업과 기후 변화의 과제에 대한 미래 지향적인 해답으로 보고 있습니다.

❤️⚡ 농업태양광의 장점

농업-태양광 발전은 같은 지역에서 재생 에너지와 농산물 생산을 결합합니다. 이를 통해 소중한 공간을 최적으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 식량도 생산하고 동시에 재생에너지도 얻을 수 있습니다. 이는 우리 시대의 주요 과제에 대한 현명하고 지속 가능한 솔루션입니다.

𖤐 지역의 중요성과 날씨로부터의 보호

바덴-뷔르템베르크(Baden-Württemberg)의 농업 환경은 1,500헥타르의 부시베리와 2,200헥타르의 딸기를 재배하는 독일 소프트 과일 생산의 중심 역할을 합니다. 이 지역에서 농업용 PV 시스템을 개발하고 구현하면 지속 가능성과 효율성이 크게 향상될 수 있습니다. Agri-PV 시스템은 농업 생산과 에너지 생성이라는 이중 효과로 인해 상당한 이점을 제공합니다. Agri-PV 시스템을 사용하는 식물은 추위, 우박 또는 과도한 햇빛과 같은 극한 기상 조건으로부터 추가로 보호됩니다. 태양광 모듈을 사용하면 수확량을 줄이지 않고도 해충에 대한 그물 및 기타 보호 장치를 통합할 수 있습니다.

🔋 태양광 발전 이용

호이클링엔(Heuchlingen)의 Agri-PV 시스템의 또 다른 주요 장점은 지역적으로 생성된 태양광 발전을 사용한다는 것입니다. 이는 시스템 자체에 지속 가능한 전원 공급 장치를 제공할 뿐만 아니라 전체 LVWO(포도 재배 및 과일 재배를 위한 주립 교육 및 연구소)를 지원합니다. 약 1,000제곱미터 규모의 Agri-PV 시스템은 LVWO의 전기 요구 사항은 지속 가능하고 기후 친화적인 방식으로 충족됩니다. 에너지 가격이 높고 조달이 어려운 시대에 이는 이 파일럿 플랜트의 또 다른 긍정적인 측면입니다.”

🌷물 순환 시스템과 그 장점

호이클링엔(Heuchlingen)에 있는 Agri-PV 시스템의 폐쇄형 물 순환은 효율성과 지속 가능성에 크게 기여합니다. 빗물은 체계적으로 수집, 저장 및 관개용으로 사용됩니다. 기질에 축적된 과잉 관개수는 재활용되어 다시 사용됩니다. 이러한 과정을 통해 자원 효율성이 향상될 뿐만 아니라 과잉 영양염류로 인한 지하수 오염을 방지할 수 있습니다. 이러한 혁신적인 접근 방식은 환경적으로 유익할 뿐만 아니라 농부들에게 실용적인 응용 프로그램을 제공하여 운영 비용을 줄이면서 환경 친화적이 되도록 해줍니다.

🔍 미래를 위한 청사진

따라서 "바덴-뷔르템베르크의 농업-태양광 모델 지역" 프로젝트는 에너지적으로나 농업적으로 효율적인 미래 농업 시스템을 위한 청사진 역할을 할 수 있습니다. 이러한 파일럿 플랜트의 지속적인 성공과 평가는 독일과 그 외 지역에서 지속 가능하고 환경을 고려한 농업을 발전시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 표적 연구와 혁신적인 기술을 통해 농업 생산과 재생 가능 에너지 생산이 어떻게 함께 작용하여 지속 가능한 식량 공급을 보장하면서 기후 변화 문제를 극복할 수 있는지 보여줍니다.

🌞 글로벌 지속가능성에 대한 기여

태양광 발전과 자원 절약 농업의 상호 작용은 지속 가능한 미래의 비전을 실현하는 데 도움이 됩니다. "바덴-뷔르템베르크를 위한 모델 지역 농업-태양광 발전" 프로젝트의 결과는 생태학적, 경제적으로 균형 잡힌 농업을 향한 전 세계적 전환에 획기적인 것이 될 수 있습니다. 이러한 혁신적인 접근 방식은 식량 생산과 재생 가능 에너지에 대한 수요 증가를 결합하여 글로벌 문제 해결에 결정적인 기여를 할 수 있음을 보여줍니다.

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📚📚 재생 에너지의 개발과 통합은 최근 몇 년간 급속히 발전했습니다. 투명한 PV(광전지) 모듈에 특별한 관심이 쏠리고 있습니다. 이러한 혁신적인 태양광 솔루션은 효율적이고 지속 가능하며 다목적입니다. 이는 농업용 태양광 발전 시스템(Agri-PV), 태양광 주차장 및 도시형 태양광 퍼걸러에도 동일하게 적합합니다. 이러한 매력적인 기술과 그 응용에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

🌞 🔍 투명 태양전지: 개요

투명 태양광 모듈은 반투명 특성이 기존 태양광 모듈과 다릅니다. 빛의 통과를 완전히 차단하지 않고도 태양 에너지를 사용할 수 있습니다. 이는 햇빛을 부분적으로 흡수하여 전기 에너지로 변환하고 나머지 빛은 통과시키는 특수 소재와 기술을 통해 달성됩니다.

🌞 Agri-PV: 농업과 태양에너지의 시너지

Agri-PV는 농경지를 식량 생산과 태양 에너지 생산에 동시에 사용하는 것을 의미합니다. 투명 PV 모듈은 식물에 최적의 양으로 햇빛을 통과시키므로 이 분야에서 핵심적인 역할을 합니다.

농업에서는 빛의 가용성과 분포가 식물 성장에 매우 중요합니다. 투명한 PV 패널을 들판 위에 전략적으로 배치함으로써 농부들은 빛을 조절하여 최적의 재배 조건을 보장할 수 있습니다. 동시에 모듈에서 생성된 전기는 농장에서 직접 사용하거나 전력망에 공급될 수 있습니다. 이러한 이중 사용은 효율성과 지속 가능성에 크게 기여합니다.

Agri-PV 시스템의 또 다른 장점은 극한의 기상 조건으로부터 작물을 보호한다는 것입니다. PV 모듈은 강렬한 햇빛, 우박 또는 폭우로부터 식물을 보호하는 일종의 보호막 역할을 할 수 있습니다. 이는 작물 수확량을 향상시킬 뿐만 아니라 작물 손상 위험을 줄이고 기후 변동에 대한 농업의 회복력을 높입니다.

🚗🔋 태양광 주차 공간: 단순한 주차 공간 그 이상

태양광 주차 공간은 최근 몇 년 동안 점점 더 중요해지고 있는 다기능 시스템입니다. PV 모듈로 주차 공간을 덮으면 추가 에너지를 생성할 뿐만 아니라 사용자에게 실질적인 이점도 제공합니다. 날씨로부터 차량을 보호하고 공간을 효율적으로 사용합니다.

투명 PV 모듈은 여기서 특별한 이점을 제공합니다. 반투명 특성으로 인해 아래 영역이 완전히 어두워지지 않습니다. 이는 가시성과 전반적인 개방감을 높여 주차 이용자에게 쾌적하고 안전한 환경을 조성합니다.

태양광 주차장은 또한 도시 열섬 효과를 줄이는 데 도움이 됩니다. 콘크리트와 아스팔트 표면은 열을 저장하고 반사하므로 도시 지역의 온도가 높아집니다. 이러한 표면 위에 PV 패널을 설치하면 태양 에너지의 일부가 즉시 전기로 변환되어 흡수 및 반사되는 열의 양이 줄어들어 환경을 냉각시키는 데 도움이 됩니다.

또한 이러한 시스템은 전기 자동차용 충전소를 통합하는 데 이상적입니다. 생성된 태양 에너지는 차량 충전에 직접 사용될 수 있어 화석 에너지에 대한 의존도를 줄이고 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다. 이는 공간이 제한되어 있고 다기능 사용이 특히 중요한 도시 지역에서 특히 유리합니다.

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🌇🌞 도시형 태양광 퍼걸러: 미학과 지속가능성의 만남

도시 태양광 퍼걸러는 도시 지역에서 점점 인기를 얻고 있습니다. 이러한 구조물은 태양 에너지를 생성하는 동시에 그늘을 제공함으로써 미적 기능과 실용적인 기능을 결합합니다. 투명 PV 모듈은 자연광을 통과시키면서 쾌적한 음영을 제공하므로 특히 적합합니다.

도심에서는 이러한 태양광 패널이 공공 공원, 광장 또는 옥상 테라스에서 에너지 생성을 위한 혁신적인 솔루션으로 자주 사용됩니다. 태양광 패널을 우아한 퍼걸러에 통합하면 도시 경관이 아름다울 뿐만 아니라 에너지 전환에도 기여합니다.

도시 구조물에서 투명 PV 모듈의 중요한 장점은 건물 및 기타 구조물의 에너지를 자급자족할 수 있다는 것입니다. 모든 공공 건물, 광장, 교통 구역이 태양 에너지로 전력을 공급받는 도심을 상상해 보세요. 이는 화석 에너지원으로 인한 도시 에너지 소비를 줄이는 데 크게 기여할 수 있습니다.

사회적 측면도 무시할 수 없습니다. 태양열 퍼걸러는 도시 지역의 사람들에게 머물고 휴식을 취할 수 있는 보호된 장소를 제공합니다. 이러한 계획은 재생 가능 에너지의 사용을 촉진할 뿐만 아니라 인구 사이에서 태양광 기술에 대한 인식과 수용을 촉진합니다.

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🏛️🔋 기존 구조에 통합

수많은 장점에도 불구하고 투명 PV 모듈은 몇 가지 과제에 직면해 있습니다. 가장 큰 장애물 중 하나는 이러한 시스템을 기존 구조에 통합하는 것입니다. 투명한 PV 모듈을 설치하려면 미적, 기능적, 기술적 요구 사항이 동등하게 충족되도록 건축가, 도시 계획자 및 에너지 전문가 간의 긴밀한 협력이 필요합니다.

그럼에도 불구하고 장기적인 이점은 부정적인 점보다 더 큽니다. 미래는 농업, 주차장, 도시 지역 등 투명한 태양광 모듈에 달려 있습니다. 다양한 용도와 이를 통해 창출되는 개선된 환경 조건은 매우 중요합니다. 지속적인 혁신과 연구 개발에 대한 투자를 통해 기술은 점점 더 효율적이고 비용 효율적으로 변하고 있습니다.

결론적으로, 투명한 광전지 모듈은 현대 에너지 공급 문제에 대한 핵심 솔루션을 나타냅니다. 미적으로 아름답고 기능적으로 효과적인 방식으로 태양 에너지를 통합함으로써 주변 환경을 아름답게 하면서 지속 가능한 방식으로 에너지 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.

에너지 공급의 미래는 효율적이고 경제적인 솔루션뿐만 아니라 우리 일상 생활에 조화롭게 어울리는 솔루션을 찾는 데에도 달려 있습니다. 투명 PV 모듈은 혁신적인 기술이 어떻게 우리를 이 길로 나아갈 수 있는지 보여주는 훌륭한 예입니다.

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✔️ 태양광 개방형 공간 시스템 구축 및 조언

5️ 태양광 단지 계획 5️ 농업-태양광 구현

✔️ 이중 용도 솔루션을 갖춘 태양광 실외 시스템

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