Виноградарство и солнечная энергия: агрофотоэлектрические системы (Agri-PV) в виноградарстве в Южной Африке – возможности, проблемы и потенциал

Виноград под солнечными батареями: агрофотоэлектрика как ключ к инновациям и устойчивому развитию виноградарства

Агрофотоэлектрическая энергия (агро-PV) — это инновационная технология, которая делает сельскохозяйственные земли пригодными как для выращивания сельскохозяйственных культур, так и для производства энергии. В контексте виноградарства в Южной Африке эта технология обладает значительным потенциалом для решения проблем изменения климата, одновременно создавая экономические выгоды для виноделов. Но наряду с возможностями существуют и проблемы, которые необходимо решать. Ниже проводится подробный анализ Agri-PV в виноградарстве Южной Африки, чтобы подчеркнуть его преимущества и недостатки, а также конкретное влияние на производство винограда.

Подходит для:

• Двойной сбор урожая под солнцем с помощью агрофотоэлектрических систем: синергия агрофотоэлектрических систем и современного сельского хозяйства

Преимущества Agri-PV в виноградарстве Южной Африки

Защита климата и адаптация к изменению климата

Южная Африка сталкивается с серьезными проблемами из-за изменения климата. Длительные периоды засухи, более высокие температуры и экстремальные погодные явления оказывают существенное влияние на сельское хозяйство и, в частности, виноградарство. Агро-фотоэлектрические системы предлагают здесь устойчивое решение:

• Защита от теплового стресса: (частично прозрачные) солнечные модули уменьшают попадание прямых солнечных лучей на лозы и снижают температуру поверхности винограда до 5°C. Это сводит к минимуму тепловой стресс и обеспечивает более равномерное развитие винограда.
• Защита от экстремальных погодных явлений: модули действуют как защитная крыша и могут защитить виноградные лозы от града, сильного дождя и чрезмерного солнечного света. Это стабилизирует урожайность и улучшает качество винограда.
• Увеличенное время сбора урожая: затенение позволяет винограду созревать медленнее, что приводит к более позднему сбору урожая. Это особенно выгодно в жарких регионах, поскольку позволяет винограду достичь лучшего баланса между кислотой и сахаром.

Повышенная эффективность использования воды

В Южной Африке, стране с хронической нехваткой воды, оптимизация водных ресурсов имеет решающее значение. Agri-PV может внести здесь важный вклад:

• Снижение испарения: затенение, обеспечиваемое фотоэлектрическими модулями, значительно снижает испарение воды из почвы, что может снизить потребность виноградных лоз в воде до 30%.
• Эффективные системы орошения: в сочетании с Agri-PV можно реализовать современные системы капельного орошения, которые еще больше оптимизируют потребление воды.
• Сбор дождевой воды: фотоэлектрические системы могут быть спроектированы таким образом, чтобы дождевая вода собиралась и использовалась для орошения.

Производство энергии и экономическая эффективность

Agri-PV позволяет одновременно использовать сельскохозяйственные земли для обработки и производства электроэнергии:

• Дополнительный источник дохода: вырабатываемую солнечную энергию можно использовать непосредственно на винодельнях или подавать в электросеть. Это значительно снижает затраты виноделов на электроэнергию и создает новые возможности получения дохода.
• Независимость от сети. В сельских районах, где электроснабжение часто ненадежно, Agri-PV предлагает стабильный и устойчивый источник энергии.

Улучшение качества винограда

Контролируемое затенение, обеспечиваемое фотоэлектрическими модулями, также оказывает непосредственное влияние на качество винограда:

• Сбалансированное созревание: уменьшение количества солнечного света приводит к замедлению созревания винограда. Это может привести к получению более сложных и более сбалансированных вин.
• Уменьшение солнечных ожогов: особо чувствительный виноград выигрывает от затенения, поскольку солнечный ожог и связанные с ним потери урожая сводятся к минимуму.

Устойчивое развитие и инновации

Внедрение Agri-PV в виноградарстве способствует более устойчивому сельскому хозяйству:

• Сокращение выбросов CO2: использование возобновляемых источников энергии снижает потребление ископаемой энергии.
• Содействие инновациям: Южная Африка активно участвует в исследованиях агрофотоэлектрических решений, что приводит к появлению новых технологий и практик в отрасли.

Подходит для:

• Вода и ватты делают вино: выращивание ягод с помощью фотогальваники и замкнутого водного цикла — прозрачные фотоэлектрические модули, солнечные решения от BaWü
• Агрофотовольтаика в виноградарстве - VitiVoltaic: Агрофотоэлектрические решения в виноградарстве - Как вино становится лучше и генерирует электричество
• Хайльбронн: Виноградарство и плодоводство с использованием агрофотоэлектрических систем (AgriPV) – Государственный экспериментальный учебный и исследовательский институт фруктов (LVWO)

Проблемы при внедрении Agri-PV

Пример решения агрофотоэлектрической системы (агро-PV) в Южной Африке на примере виноградарства – креативный образ: Xpert.Digital

Несмотря на многочисленные преимущества, существуют и препятствия, которые необходимо преодолеть при внедрении Agri-PV в виноградарстве Южной Африки:

Высокие первоначальные инвестиции

• Стоимость: установка агрофотоэлектрических систем требует крупных первоначальных инвестиций. Многие виноделы не имеют необходимых финансовых ресурсов, что сдерживает распространение технологии.
• Модели финансирования. Чтобы сделать технологию более доступной, необходимы инновационные модели финансирования и программы государственного финансирования.

Технические проблемы

• Адаптация к местным условиям. Для достижения оптимальных результатов системы должны быть адаптированы к конкретным условиям южноафриканского виноградарства. Решающую роль играют такие факторы, как сорт винограда, тип почвы и климат.
• Техническое обслуживание и эксплуатация: Модули требуют регулярного обслуживания для обеспечения их эффективности. Это требует технических знаний, которые часто недоступны в сельской местности.

Принятие и эстетика

• Традиционный внешний вид: Многие виноделы и туристы ценят традиционный внешний вид виноградников. Интеграцию фотоэлектрических модулей можно воспринимать как вмешательство в ландшафт.
• Повышение осведомленности: Целенаправленное обучение преимуществам фотоэлектрических систем необходимо для уменьшения предрассудков и повышения уровня признания.

Нормативные препятствия

• Процесс утверждения: Длительные официальные процессы утверждения могут задержать реализацию агрофотоэлектрических проектов.
• Стандартизация: Отсутствуют четкие руководящие принципы и стандарты для внедрения Агро-ФЭ в виноградарстве.

Влияние затенения фотоэлектрических модулей на производство винограда

Затенение фотоэлектрическими панелями по-разному влияет на производство винограда. Есть как положительные, так и отрицательные последствия:

Положительные эффекты

• Защита от экстремальных погодных условий: модули действуют как защитный экран от чрезмерного солнечного света, града и сильного дождя.
• Улучшение качества винограда: затененный виноград часто имеет более низкую концентрацию сахара и более высокий уровень кислоты, что приводит к более сбалансированным винам.
• Снижение потребности в воде: затенение уменьшает испарение воды, что может снизить потребление воды до 30%.

Негативные эффекты

• Снижение фотосинтеза: из-за снижения количества солнечного света эффективность фотосинтеза лоз может снизиться до 40%, что в некоторых случаях может привести к снижению урожайности.
• Ягоды меньшего размера: меньшее воздействие солнечного света может привести к уменьшению размера ягод.
• Различные потери урожая. Исследования показывают, что урожайность может снизиться на 18-19% в зависимости от условий окружающей среды и управления.

Агрофотоэлектрические системы предлагают многообещающее решение для виноградарства Южной Африки

Несмотря на существующие проблемы – особенно связанные с затратами и внедрением – преимущества во многих отношениях перевешивают недостатки.

Будущее развитие Agri-PV во многом зависит от сотрудничества между виноделами, исследователями, политиками и инвесторами. Благодаря программам целевого финансирования, расширению исследовательских инициатив и инновационным финансовым решениям эта технология может стать ключом к устойчивому и устойчивому сельскому хозяйству в Южной Африке.

Если эти проблемы будут преодолены, Agri-PV может внести значительный вклад в энергетический переход и защиту климата, одновременно обеспечивая экономическое будущее южноафриканского виноградарства.

Машина для 3D-рендеринга AI и XR: пятикратный опыт Xpert.Digital в комплексном пакете услуг, исследования и разработки XR, PR и SEM — Изображение: Xpert.Digital

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5-кратный опыт Xpert.Digital в одном пакете — всего от 500 евро в месяц

Агрофотоэлектрика в виноградарстве Южной Африки: многообещающий симбиоз

Интеграция агрофотоэлектрических систем (агро-PV) в виноградарство Южной Африки представляет собой инновационный способ решения ряда проблем современного сельского хозяйства. Учитывая прогрессирующее изменение климата, растущую нехватку воды и глобальное стремление к возобновляемым источникам энергии, Agri-PV предлагает интересные перспективы для виноделен в Южной Африке. Цель состоит в том, чтобы использовать сельскохозяйственные земли для производства энергии с помощью фотоэлектрических систем и одновременно для выращивания вина. Эта концепция имеет значительный потенциал, но также сопряжена с конкретными проблемами, которые необходимо преодолеть.

Подходит для:

• «Модель региона агрофотоэлектрической энергетики Баден-Вюртемберг» демонстрирует синергетический эффект двойного сельскохозяйственного фотоэлектрического землепользования в Оберкирх-Нуссбахе.
• Agri-Solar для выращивания фруктов: Agri-PV в Баден-Вюртемберге и Рейнланд-Пфальце для выращивания фруктов и овощей с нейтральным уровнем выбросов CO2
• Солнечная энергия в лесу: «Лесная» фотоэлектрическая энергия для защиты молодых деревьев с 40% тенью (защита от солнца) и мощностью 135 кВт.
• Агрофотоэлектрическая установка в BW (Ба-Вю): Третья пилотная установка в модельном регионе. Выращивание ягод с помощью фотоэлектрических систем с замкнутым водным циклом.

Подробно о преимуществах Agri-PV в виноградарстве Южной Африки

Главным преимуществом агрофотоэлектрических систем является защита климата и адаптация к изменению климата. Южная Африка уже серьезно пострадала от последствий изменения климата, а виноградарство особенно уязвимо. Повышение температуры, изменение режима выпадения осадков и увеличение числа экстремальных погодных явлений, таких как жара, засухи и ливни с градом, ставят под угрозу урожайность и качество винограда. Агро-фотоэлектрические системы могут внести здесь ценный вклад. Солнечные панели, установленные над виноградными лозами, служат защитой от чрезмерного солнечного излучения, уменьшая попадание прямых солнечных лучей на растения. Исследования показали, что температуру под модулями можно снизить на несколько градусов Цельсия, что существенно снижает тепловую нагрузку на лозы. Кроме того, модули обеспечивают физическую защиту от града и сильного дождя, что позволяет свести к минимуму неурожай и повреждение виноградных лоз. Учитывая растущую непредсказуемость погоды, этот защитный механизм имеет большое значение для сохранности урожая.

Еще один важный аспект – экономия воды. Нехватка воды является серьезной проблемой во многих винодельческих регионах Южной Африки, которая еще больше усугубляется изменением климата. Затенение, обеспечиваемое модулями Agri-PV, уменьшает попадание прямых солнечных лучей на землю, что, в свою очередь, значительно снижает испарение воды с земли. Это приводит к снижению потребности виноградников в воде и может значительно снизить потребность в искусственном орошении. Это может стать решающим преимуществом, особенно в засушливых регионах, и способствовать устойчивому управлению водными ресурсами. Кроме того, существуют возможности интеграции эффективных ирригационных систем в агро-фотоэлектрические системы, например, с использованием дождевой воды, собираемой модулями.

Производство энергии является очевидным и значительным преимуществом агрофотоэлектрических систем. Фотоэлектрические системы, установленные на винодельнях, генерируют возобновляемую электроэнергию, которую можно использовать различными способами. Произведенная электроэнергия может использоваться непосредственно на винодельне для работы винодельческих предприятий, ирригационных систем и другого сельскохозяйственного оборудования, что снижает зависимость от внешних источников энергии и ископаемого топлива. Излишки электроэнергии можно подавать в общественную сеть, предоставляя виноделам дополнительный источник дохода и способствуя декарбонизации энергетического сектора. Учитывая растущие цены на энергоносители и растущее осознание необходимости использования возобновляемых источников энергии, это представляет собой значительное экономическое и экологическое преимущество. Вполне возможно, что винодельни могут даже стать чистыми производителями энергии посредством агрофотоэлектрических систем.

Удивительно, но Agri-PV также может помочь улучшить качество винограда. Умеренное затенение, обеспечиваемое фотоэлектрическими модулями, может положительно повлиять на процесс созревания винограда. За счет сокращения прямых солнечных лучей фотосинтез не ускоряется чрезмерно, что приводит к более медленному и равномерному созреванию. Это может привести к лучшему балансу ингредиентов в винограде, например к повышению кислотности и снижению уровня сахара. Это особенно полезно в теплом климате, поскольку помогает избежать перезрелых вин с высоким содержанием алкоголя. Контролируемая выдержка может привести к более сложному вкусу и улучшению структуры вин, что в конечном итоге повысит качество конечного продукта. Кроме того, уменьшение количества солнечного света может снизить риск солнечных ожогов винограда, что также может повлиять на качество.

Помимо этих основных преимуществ, есть и другие положительные эффекты. Agri-PV может способствовать сохранению биоразнообразия на виноградниках путем создания защитных зон. Структура фотоэлектрических систем может обеспечить среду обитания для различных насекомых и мелких животных. Снижение водного стресса на виноградных лозах также может косвенно способствовать оздоровлению микрофауны почвы. Кроме того, Agri-PV может помочь сократить использование пестицидов. Улучшенная вентиляция под модулями и более короткие периоды увлажнения листьев снижают риск грибковых заболеваний, что может снизить потребность в фунгицидах.

Проблемы и проблемы при внедрении Agri-PV

Несмотря на многочисленные преимущества, существуют также проблемы и проблемы, которые необходимо учитывать при внедрении Agri-PV в виноградарстве Южной Африки. Высокие первоначальные инвестиции, несомненно, являются одним из самых больших препятствий. Установка агро-фотоэлектрических систем требует значительных финансовых ресурсов для покупки модулей, подконструкции и установки. Для многих южноафриканских виноделов, особенно малых предприятий, это может стать непреодолимым препятствием. Поэтому необходимы инновационные модели финансирования и программы государственного финансирования, чтобы сделать технологию доступной для более широкого круга пользователей.

Технические корректировки – еще один важный аспект. Агро-фотоэлектрические системы должны быть специально адаптированы к условиям виноградарства. Высоту и расположение модулей необходимо выбирать так, чтобы было возможно выращивание виноградников и оптимально контролировалась солнечная радиация. Существуют различные типы систем, например, приподнятые модули, находящиеся на большем расстоянии от земли, или частично прозрачные модули, пропускающие часть солнечного света. Выбор правильной системы требует тщательного планирования и учета конкретных условий каждого местоположения и сорта винограда.

Процесс утверждения может оказаться длительным и сложным. В Южной Африке различные органы власти участвуют в утверждении строительных проектов и предприятий по производству энергии. Необходимость проведения оценки воздействия на окружающую среду и получения различных разрешений может существенно задержать и сделать реализацию агрофотоэлектрических проектов более дорогостоящей. Было бы желательно рационализировать и упростить процедуры утверждения, чтобы ускорить распространение технологии.

Принятие Agri-PV – еще один фактор, который не следует недооценивать. Внешний вид виноградников часто является важной частью культурной самобытности и туризма. Установка солнечных батарей может изменить традиционный ландшафт и потенциально вызвать беспокойство среди виноделов и туристов. Поэтому открытое общение и вовлечение местного населения имеют решающее значение для обеспечения признания технологии. Важно подчеркнуть, что агрофотоэлектрические системы также могут быть спроектированы так, чтобы они были эстетически привлекательными и гармонично вписывались в ландшафт.

Кроме того, есть опасения по поводу воздействия на урожай винограда. Хотя умеренное затенение может иметь положительный эффект, существует также риск чрезмерного снижения солнечной радиации, что может привести к снижению фотосинтетической способности лоз и, возможно, к снижению урожайности. Исследования по этой теме показывают неоднозначные результаты, и эффекты во многом зависят от конкретных условий окружающей среды, сорта винограда и управления объектами. Поэтому тщательное планирование и мониторинг необходимы во избежание негативных последствий. Важно подчеркнуть, что исследования в этой области продолжаются и необходимы дополнительные знания.

Особые преимущества затенения фотоэлектрическими модулями при сборе винограда в Южной Африке

Как уже упоминалось, затенение фотоэлектрическими модулями оказывает различное влияние на урожай винограда. Ключевым преимуществом часто жарких и засушливых винодельческих регионов Южной Африки является защита от экстремальных погодных условий. Модули уменьшают воздействие прямых солнечных лучей и позволяют значительно снизить температуру поверхности винограда, сводя к минимуму риск теплового повреждения и солнечных ожогов. Это особенно важно в жаркие летние месяцы, когда экстремальные температуры могут повлиять на качество винограда. Физическая защита от града и сильного дождя предохраняет виноград от повреждений, которые могут привести к гниению и неурожаю.

Еще один важный аспект – задержка созревания. Уменьшение солнечного света замедляет процесс созревания винограда. Это может быть полезно в жарком климате, поскольку позволяет винограду созревать на лозе дольше, без чрезмерного содержания сахара и слишком быстрого созревания. Это часто приводит к получению более сбалансированных вин с более сложным вкусом. Более поздний сбор урожая также может помочь выровнять время сбора урожая и лучше распределить трудовые усилия.

Затенение также может привести к улучшению качества винограда. Затененный виноград, как правило, имеет более низкое содержание сахара и более высокую кислотность. Это соотношение имеет большое значение для качества вина, поскольку оно приводит к лучшей структуре, свежести и хранимости. Вина из затененного винограда могут быть более элегантными и сложными.

Не следует забывать и об упомянутой выше экономии воды. Уменьшение испарения под фотоэлектрическими модулями приводит к снижению потребности виноградников в воде, что имеет решающее значение в испытывающих дефицит воды регионах Южной Африки.

Однако существуют и потенциальные негативные последствия затенения. Слишком сильное снижение солнечной радиации может повлиять на фотосинтетические способности лоз и привести к снижению производства сахара и других важных ингредиентов. В некоторых исследованиях наблюдались потери урожайности, хотя величина потерь во многом зависит от конкретных условий. На размер ягод также может влиять оттенок, хотя есть свидетельства того, что у затененного винограда ягоды могут быть меньше. Поэтому крайне важно тщательно спланировать степень затенения и адаптировать ее к конкретным потребностям соответствующего сорта винограда и местоположения.

Agri-PV как возможность для южноафриканского виноградарства

Несмотря на существующие проблемы, агрофотоэлектрические системы оказываются многообещающим подходом для виноградарства Южной Африки. Эта технология предлагает инновационные решения насущных проблем, таких как изменение климата и нехватка воды, а также открывает новые экономические перспективы за счет производства возобновляемой энергии. Успешные пилотные проекты и исследовательские инициативы, например, уже реализованные в других странах, дают ценную информацию и демонстрируют потенциал для более широкого применения в Южной Африке.

Требуются дальнейшие усилия для реализации всего потенциала агрофотоэлектрических систем в виноградарстве Южной Африки. Это включает в себя интенсивные исследования по определению оптимальных условий для интеграции фотоэлектрических систем в виноградники и изучение влияния на различные сорта винограда и условия выращивания. Адаптированные программы поддержки имеют решающее значение для сокращения высоких первоначальных инвестиций виноделов и повышения доступности технологии. Тесное сотрудничество между виноделами, исследовательскими институтами, поставщиками технологий и властями имеет важное значение для обмена знаниями, разработки передового опыта и создания нормативной базы, которая облегчает внедрение агрофотоэлектрических систем. Учет экологических и социальных последствий также имеет большое значение для обеспечения устойчивого внедрения агрофотоэлектрических систем в соответствии с местными условиями.

Если эти проблемы будут успешно преодолены, агрофотоэлектрические системы в виноградарстве могут стать устойчивым и экономически привлекательным вариантом для южноафриканских виноделов, не только повышая их конкурентоспособность, но и внеся важный вклад в энергетический переход и защиту климата. Сочетание сельскохозяйственного производства и производства возобновляемой энергии делает Agri-PV новаторской концепцией, способной сделать виноградарство Южной Африки более устойчивым.

☑️ Строительство и консультации по фотоэлектрическим системам открытого пространства.

☑️ Планирование солнечного парка ☑️ Реализация агрофотоэлектрической системы

☑️ Солнечные наружные системы с решениями двойного назначения.

Xpert.Solar — ваш идеальный партнер для планирования, консультирования и реализации строительства наземных фотоэлектрических систем и сельскохозяйственных фотоэлектрических проектов благодаря нашему многолетнему опыту и знаниям в области солнечной энергетики. В Xpert.Solar работает опытная команда профессионалов, которая предлагает фермерам и инвесторам индивидуальные решения. От анализа местоположения до финансовых и юридических консультаций, технической реализации и мониторинга, Xpert.Solar профессионально и надежно поддерживает своих клиентов, чтобы обеспечить успешное и устойчивое внедрение.

Конрад Вольфенштейн

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму ниже, или просто позвонить мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) .

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

Xpert.Digital — это промышленный центр с упором на цифровизацию, машиностроение, логистику/внутреннюю логистику и фотоэлектрическую энергетику.

С помощью нашего решения для развития бизнеса на 360° мы поддерживаем известные компании, начиная с нового бизнеса и заканчивая послепродажным обслуживанием.

Аналитика рынка, маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые кампании, персонализированные социальные сети и привлечение потенциальных клиентов являются частью наших цифровых инструментов.

Дополнительную информацию можно узнать на сайте: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus