2022, iklim değişikliği ve kendisi de iklim değişikliğinin (ve diğer unsurların) bir ürünü olan enerji kriziyle ilgili haberlerle dolu geçti. Bu iki olumsuz olay sayesinde maliyetler artıyor ve daha fazla ağaçla dolu daha doğal araziye ihtiyaç artıyor. Bununla birlikte, beslenmesi gereken artan küresel nüfusla birlikte, tarım ve çiftçilik için arazi giderek daha fazla temizleniyor - Amazon yağmur ormanları en iyi örnek.
Hem tarım hem de vahşi peyzaj için arazi kıtlığı sorunu ve daha fazlasına duyulan ihtiyaç yenilenebilir enerji kaynakları çok ihtiyaç duyulan gücü sağlamak, ilginç bir çözüme yol açtı: agrivoltaik çiftçilik.
İçindekiler
agrivoltaik nedir? Bir agrivoltaik tanımı ve tarihçesi
Agrivoltaiklerin dezavantajları ve faydaları
Agrivoltaikler için kurulum seçenekleri nelerdir?
Agrivoltaik hibeleri mevcut mu?
Sonuç
agrivoltaik nedir? Bir agrivoltaik tanımı ve tarihçesi
Tarım için "agri" ve enerji üretimi için "voltaics" kelimesinden türetilen agrivoltaikler, karşılıklı yarar sağlayan enerji ve gıda üretimi için bu iki unsurun tek bir yerde birleşimidir.
Agrivoltaiklere basit bir örnek koyunları otlakta otlatmaktır. güneş panelleri. Burada, koyunlar gölgeden yararlanır (bu aynı zamanda çimlerin çok hızlı kahverengileşmesini de engeller) ve güneş çiftçisi, koyunların çimleri kısa tutmasından yararlanır - çim biçme makinesi olan işçilerin ücretinin bir kısmı için - özellikle artan maliyetle yakıt.
Agrivoltaikler ilk olarak ne zaman fiziksel şekil almaya başladı? Byron KominekColorado ABD'den bir saman çiftçisi olan , aile çiftliğinin artık aileyi geçindirmek için yeterli parayı getirmediğini fark etti. Kominek ayrıca enerji krizinin ve yenilenebilir kaynaklara yönelik baskının da farkındaydı. Yerel hükümete başvurdu ve bir fikir öne sürdü - toprağı çiftçilik için tutarken, güneş panelleri için çiftliğini devlete kiralamak.
Sonunda, Colorado Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacıların ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'nın yardımıyla Kominek, her biri arasında traktörünü sürmek için yeterli boşluk olacak şekilde 3,000'den fazla güneş paneli kurmayı ve sebze yetiştirmek için güneş panellerinin altındaki araziyi kullanmayı başardı.
Güneş panellerinin aralıklı gölgelemesi sayesinde su daha az buharlaştı, bu da sebzelerin faydalandığı ve daha az suya ihtiyaç duyulduğu anlamına geliyordu. Ek olarak, kalan suyun buharlaşması, güneş panellerinin etrafındaki havanın 12 dereceye kadar soğumasına yardımcı oldu, bu da daha fazla güç üretimiyle daha verimli paneller anlamına geliyordu.
Kominek'in başarısı, çiftliğinin kurtarılması ve tarımsal ve yenilenebilir enerji endüstrilerinde bir devrim anlamına geliyordu. Bugün çiftçilik, yel değirmenleri, güneş enerjisi ve diğer temiz enerji sağlayıcılar. Küresel Agrivoltaik Pazarının yaklaşık bir YBBO'da büyümesi bekleniyor %38 2022 gelen 2027 için.
Agrivoltaiklerin dezavantajları ve faydaları
agrivoltaiklerin faydaları
– Güneş enerjisi potansiyelini maksimize eder: Bir göre ders çalışma, ekili alanların %1'inden daha azı bir agrivoltaik sisteme dönüştürülse bile, küresel enerji talepleri güneş enerjisi üretimi ile dengelenebilir. Bunun nedeni yalnızca tarım arazilerinin daha düşük su buharlaşmasının verimliliği artırıcı etkisi değil, aynı zamanda kullanılan arazi hacminin daha yüksek olmasıdır - çünkü tarım arazileri aynı anda enerji üretimi için kullanılabilir.
– Toprak kalitesini ve mahsul üretimini iyileştirir: tarafından sağlanan gölge fotovoltaik (PV) güneş panelleri toprağın daha fazla nem tutması anlamına gelir. Barron-Gafford'un araştırması, Arizona çölünde bazı bitkilerin yetişebileceği ölçüde suyun tutulabileceğini gösterdi. Benzer ders çalışma bu koşullarda biber ve domatesin gelişmek için sırasıyla %50 ve %30 daha az suya ihtiyaç duyduğunu buldu. Panellerin boyutu ve konumu, bitkileri aşırı sıcaktan ve iklim değişikliği sayesinde önemi giderek artan şiddetli rüzgarlar ve şiddetli yağışlar gibi sert hava koşullarından korur. Agrivoltaik, bu nedenle, yıl boyunca daha sağlıklı toprak ve daha yüksek verimli mahsul anlamına gelir.
– Çiftçi kârını artırır: Agrivoltaik, arazilerinin çifte kullanımı sayesinde, çiftçilerin aynı anda gezegeni korurken ve arazi kıtlığını giderirken çifte gelir akışından yararlanabileceği anlamına gelir. NREL'e göre, 2 milyon akreden fazla ABD tarım arazisi önümüzdeki on yılda güneş enerjisine geçebilir - bu çok fazla büyüyen bir endüstri. Ayrıca, bu alanlardaki işçiler daha fazla gölgeye sahip olacak ve böylece işçi yaralanması ve aşırı ısınma azalacaktır.
Agrivoltaiklerin Dezavantajları
- Yüksek fiyat: Bir agrivoltaik sistem kurmak için gereken başlangıç sermayesi hala çok yüksek. Kominek'in durumunda, tüm aile çiftliğiyle proje üzerine bahse girdi.
- Ürün rotasyonu: Sürekli yüksek verim ve arazi sağlığı ve sonuç olarak (su buharlaşma seviyeleri nedeniyle) PV sisteminin üretkenliğini sağlamak için gereklidir. Bu, yıllar boyunca farklı bitki türlerinin kullanılmasını sağlamak anlamına gelir. Bununla birlikte, bu "aleyhte" olumlu bir not olarak, ürün rotasyonu flora çeşitliliğini artırır ve herkesin yararına olan daha sağlıklı toprak anlamına gelir.
– Hala geliştirme aşamasında: Agrivoltaiklerin nispeten yeni olması nedeniyle, ideal yöntemler ve mahsuller hala test ediliyor. Bu, birçok mahsul türünün bu sistemle test edilmesi gerektiği anlamına gelir. Ek olarak, yenilik, birçok çiftçinin hala faydalarından habersiz olduğu ve benimsemenin azalmasına yol açtığı anlamına gelir.
- Ek maliyetler: PV paneller için ilk yatırım sermayesine ek olarak, agrivoltaik şirketler ve çiftçiler bazı daha az belirgin maliyetlerle karşı karşıya kalıyor. Bunlar, belirli bir yaşa geldiklerinde panellerin değiştirilmesi gibi bakım maliyetlerinin yanı sıra satın alma maliyetlerini de içerir. güneş pilleri ve onları hırsızlıktan korumak için güvenlik. Bununla birlikte, bunun tarımsal voltaik dezavantajlardan biri olarak görülmesine rağmen, elektrik ve mahsul üretiminden elde edilen gelir bu maliyetleri karşılamalıdır.
Agrivoltaikler için kurulum seçenekleri nelerdir?
Agrivoltaikler, tarlalardan bahçelere ve gökdelenlere kadar farklı yerlere kurulabilir:
– Agrivoltaik çiftlikleri: Bir açık hava tarım alanı kullanıyorlar, çiftlik çift yardımcı program. Bu, hayvanların otlatılması ve kurulması anlamına gelebilir. PV paneller veya rüzgar türbinleri veya PV panellerin gölgesi altında büyüyen tarımsal bitki üretimine sahip olmak. Artık Solar Sheep gibi, koyunlarını güneş tarlalarında otlatmak için kiralayan agrivoltaik koyun şirketleri bile var.
– Agrivoltaik sera: Bu yöntem seraların camlarını güneş panelleri ile kaplamaktadır. Henüz gelişme aşamasında, İspanyol araştırmacılar şeffaf cam PV panellerine bakıyor. Fikir, şüphesiz bir miktar ışık kaybolacağından, yıllık net fotosentez oranını %10'a kadar azaltan ve mahsul verimi üzerinde yalnızca marjinal bir etkiye sahip olan PV sistemleri sağlamaktır.
– Çatı üstü agrivoltaikler: Çatı üstü agrivoltaikler, tarımsal çatı alanlarına güneş panellerinin kurulmasını ifade ettiğinden, kentsel çiftçilik için bir oyun değiştirici olacaktır. Bu, son kullanıcıya daha yakın daha fazla yenilenebilir enerji üretimi anlamına gelir - bu da seyahat için daha az mesafe anlamına gelir. Ayrıca, alanın daha iyi kullanılması anlamına gelir. Çatı agrivoltaiklerini kullanan agrivoltaik şirketleri, gösterilen marulların daha büyük yapraklarla büyüdüğünü ve daha fazla karbon tükettiğini. Ancak, tüm ekin verimlerinin test edilebilmesi biraz zaman alacaktır.
Agrivoltaik hibeleri mevcut mu?
Agrivoltaik araştırmak, bir agrivoltaik şirketi kurmak veya bir agrivoltaik serası, agrivoltaik çiftlikleri ve hatta çatı üstü agrivoltaik projesi kurmakla ilgileniyorsanız, başlamak için biraz finansal destek bulabilirsiniz.
– ABD Enerji Bakanlığı (DOE) Güneş Enerjisi Teknolojileri Ofisi (SETO) duyurusu ile ABD'de Agrivoltaik iyi gidiyor 8 milyon ABD doları finansman agrivoltaiklerin nasıl ölçeklenebileceğini ve çiftçilere (agrivoltaik çiftlikler), kırsal topluluklara (çatı agrivoltaikleri) ve güneş enerjisi endüstrisine yeni ekonomik fırsatlar sağlayabileceğini inceleyen projeler için.
– Avrupa Komisyonu, tarımdaki gelişmeler için agrivoltaik şirketlerin sağlayabileceği çok çeşitli hibelere sahiptir. uygulamak için. Avrupa ülkeleri ayrıca, İtalya'nınki gibi bireysel olarak hibeler sunmaktadır. Euro 1.2 milyon agrivoltaik hibesi.
– Avustralya, enerji verimliliğine sahip çözümler için hibeler sunuyor - bu, agrivoltaiklerin altına düştüğü bir şemsiye. Yeni Güney Galler'de bir tarım lisesi TL 180,000 NSW DPI'nin Enerji Verimliliği Çözümleri Projesi'nden agrivoltaik programını hızlı bir şekilde başlatmasına yardımcı olmak için. Bu, hem bölgesel hem de ulusal hükümetlerden hibe başvurusunda bulunmanın faydalı olabileceğini göstermektedir.
– Sırbistan Tarım, Orman ve Su Yönetimi Bakanlığı teklif ediyor Euro 38 milyon agrivoltaikler de dahil olmak üzere ülkedeki rekabetçi tarım tesisleri için.
Yukarıdakilere ek olarak, diğer birçok bölge de agrivoltaiklere olan ilginin arttığını görüyor. Hindistan ve Afrika. Ancak, başlangıçtaki iyimserliğe rağmen Çin'de agrivoltaiklerde artış, hükümet yetkilileri şimdi düşünüyor agrivoltaiklerin yasaklanması yüksek nüfuslu bir ülkede mahsul veriminin azalması endişesiyle çiftçilikte.
Sonuç
Agrivoltaik sistemler, şehirlerde çok değerli kentsel alan için çifte kullanım yaratan çatı agrivoltaikleri ve kırsal kesim için aynı şeyi yapan agrivoltaik çiftlikler ve agrivoltaik seralar ile tarımda ve yenilenebilir enerji üretiminde devrim yaratıyor. Daha yüksek mahsul verimi, daha verimli elektrik üretimi, daha az su tüketimi ve daha sağlıklı arazi dahil olmak üzere bu çiftçilik yönteminin faydalarını gösteren çok sayıda çalışma ile, agrivoltaik sistemlerin şu an olduğundan çok daha geniş bir ölçekte uygulanması gerektiği açıktır.
Bununla birlikte, yöntem hala oldukça yenidir, yani ekin verimini ve elektrik üretimini çiftçinin yanı sıra toprak ve hayvanlar için faydalı olacak şekilde en üst düzeye çıkarmanın yolları üzerinde araştırma yapılması gerekmektedir. Neyse ki, bu pahalı bir süreç olacağından, ABD ve Avrupa gibi bölgeler agrivoltaik hibeler yaratmada başı çekiyor. Ancak, iklim değişikliği ve enerji kriziyle mücadele etmek için yeterince hızlı iyileştirmeler yapılacaksa, daha fazla bölgenin katılması gerekecek.
