Paano Makakamit ng Agricultural Photovoltaic ang Win-Win Situation?

Habang ang pandaigdigang populasyon ay inaasahang tataas ng 1.2 bilyong tao sa susunod na 15 taon, ang pangangailangan para sa karne, itlog, at mga produkto ng pagawaan ng gatas ay patuloy ding tataas. Kakailanganin ng demand na ito na matugunan ang suplay ng pagkain ng mahigit 7 bilyong tao, gayundin ang porsyento ng sariwang tubig na kailangan para sa mga pananim, gayundin ang pangangailangan sa kuryente na patuloy na lumalaki sa bilis na lumalampas pa sa paglaki ng populasyon. Nahaharap sa serye ng mga hamon na ito, kailangan nating isaalang-alang kung paano gumawa ng mga epektibong hakbang upang matugunan ang mga ito. Maaari ba nating pagsamahin ang mga ito? Tingnan natin ang pagdaragdag ng solar energy sa bukiran at ilan sa mga kasamang benepisyo at hamon na dulot nito.

 Ang problema sa mga solar panel ay nangangailangan sila ng maraming espasyo upang makabuo ng malaking halaga ng kuryente. Ang pang-agrikulturang photovoltaic power generation, na kilala rin bilang APV, ay pinagsasama ang agrikultura at power generation sa pamamagitan ng paglilinang sa ilalim ng takip ng mga solar panel. Ang pangunahing problema sa mga solar panel ay ang lupa sa ibaba ay hindi maaaring gamitin, pangunahin dahil sa maliit na espasyo sa pagitan ng mga panel, na hindi sapat para sa mga modernong kagamitan sa agrikultura. Kapag may natitira pang espasyo sa pagitan ng mga solar panel, maaaring magtanim doon ng mga pananim, at maging ang maliliit na hayop tulad ng manok, gansa, at tupa ay maaaring pastulan. Ang mga hayop na ito ay kapaki-pakinabang para sa pagbuo ng solar power dahil binabawasan nila ang gastos sa pagpapanatili ng paglago ng mga halaman at hindi nagdudulot ng anumang mga panganib sa baterya mismo.

Gayunpaman, ang lupain sa pagitan ng mga hilera ay malilim para sa ilang partikular na oras ng araw. Mayroong maraming mga variant na kasalukuyang aktibong pinag-aaralan, kung saan maaaring i-install ang mga panel gamit ang mga actuator sa halip na mga fixed panel, na nagpapahintulot sa mga panel na tumagilid sa isa o dalawang direksyon, sa gayon ay nakakamit ang pag-optimize ng solar energy at paglago ng halaman. Ito ay partikular na mahalaga para sa maagang yugto ng paglago ng ilang mga pananim. Paano ang tungkol sa pagtatanim ng mga pananim nang direkta sa ilalim ng panel? Maaari mong isipin na ang mga solar panel na naglalagay ng mga anino sa mga halaman ay isang masamang bagay, ngunit ang paraan ng paggana ng photosynthesis ay ginagawang kawili-wili ang mga bagay. Ang mga halaman ay lumalaki at umuunlad gamit ang carbon dioxide sa tulong ng sikat ng araw. Matapos maabot ang isang tiyak na threshold na tinatawag na light saturation point, ang mga halaman ay hindi maaaring sumipsip ng mas maraming enerhiya, kaya kailangan nilang alisin ang labis na enerhiya sa pamamagitan ng pagsingaw ng tubig. Kung labis nating pasimplehin, maaari nating hatiin ang mga halaman sa dalawang grupo: mga shade na halaman, na partikular na kapaki-pakinabang kapag pinagsama sa mga solar panel dahil malinaw na hinaharangan ng mga solar panel ang ilan sa magagamit na sikat ng araw. Sa panahong ito, ang maaraw na mga halaman ay minsang tinutukoy bilang mga halaman na hindi nagpaparaya sa lilim. Ang mga halaman na ito ay nangangailangan ng higit na sikat ng araw, ngunit maaari rin silang magdusa mula sa labis na pagkakalantad sa sikat ng araw. Kapag ang anumang halaman ay umabot sa threshold, sila ay magdurusa sa "sunburn" at "heat stress" tulad ng mga tao, na humahantong sa pagtaas ng pagsingaw ng tubig.

Ayon sa ulat ng German Solar Energy Research Institute, halos lahat ng mga pananim ay maaaring itanim sa ilalim ng mga solar panel. Gayunpaman, sa mga lugar na hindi sapat ang sikat ng araw, maaaring may ilang pagkawala ng ani para sa mga halaman na nangangailangan ng sikat ng araw, tulad ng trigo at dawa, na nangangailangan ng sapat na sikat ng araw upang lumago nang maayos. Pinag-aaralan ng mga mananaliksik kung aling mga panel at setting ang pinakaangkop para sa pagtatanim ng aling mga pananim. Ang ilang mga halaman ay nangangailangan ng mas malaking gaps sa pagitan ng mga panel, ang ilang mga halaman ay nangangailangan ng mga binagong panel, at ang ilang mga legume ay nangangailangan ng mas maikling mga varieties upang mapili. Ang pangunahing shade tolerant crops para sa agrikultura photovoltaic power generation ay nakamit ng mahusay na tagumpay, at ang mga pananim na makikita mo sa agrikultura market, tulad ng lettuce, spinach, patatas, at mga kamatis, ay lumago nang maayos, na nagpapakita sa amin ng potensyal ng agrikultura photovoltaic power generation. Sa proyektong RESOLA na isinagawa sa rehiyon ng Konstan Lake ng Germany mula 2016 hanggang 2018, ipinakita nila na sa medyo mahalumigmig at malamig na mga taon ng 2016, ang mga ani ng APV crop ay 25% na mas mababa kaysa sa mga solar farm, ngunit sa mga tuyo at mainit na taon ng 2017 at 2018, ang APV crop yield ng APV ay maaaring lumampas sa mga tuntunin ng ani ng APV sa larangan ng laro mainit at tuyo na mga rehiyon.

Ibaling natin ang ating atensyon sa Netherlands, sa kabila ng maliit na sukat nito, ito ang pangalawang pinakamalaking exporter ng pagkain sa mundo!Nagtanim sila ng mga halaman nang direkta sa ibaba ng solar panel, at ang mga solar panel ay inilagay sa mga alternating row na nakaharap sa silangan at kanluran. Maaari nitong i-maximize ang paggawa ng solar energy habang pinoprotektahan din ang mga halaman mula sa epekto ng malakas na hangin.

Ang dami at kalidad ng mga prutas na ginawa sa ilalim ng panelay pareho o mas mahusay kaysa sa mga ginawa sa ilalim ng tradisyonal na plastic tunnels. Para sa mga magsasaka, ang isang malaking benepisyo ay ang pagtitipid nito sa workload ng pamamahala ng mga plastic tunnel, na madaling masira ng granizo at mga bagyo sa tag-araw. Sa ganitong mga kaso, ang mga prutas ay hindi maaaring ibenta dahil sa pinsala, ngunit dapat pa rin itong matanggap sa anumang kaso. Ipinakita ng pananaliksik ng US Department of Energy na 95% ng mga photovoltaic module ay maaaring makatiis ng granizo nang walang pinsala. Ang temperatura sa ibaba ng solar panel ay ilang degree na mas mababa, na hindi lamang nagpapasaya sa mga manggagawa sa bukid, ngunit binabawasan din ang tubig ng irigasyon ng 50% kumpara sa reference field. Ang mga pananim at ang kanilang limitadong pagsingaw ng tubig ay talagang pinapanatili ang mga panel na cool. Ang mga solar panel ay talagang hindi gusto ang init dahil binabawasan nito ang kanilang kahusayan sa enerhiya; Kung mas mababa ang temperatura ng panel, mas maraming enerhiya ang ibinibigay nito. Samakatuwid, batay lamang dito, ang agricultural photovoltaic ay tila isang panalong diskarte. Kung gagawin nating agricultural photovoltaic power generation ang maliit na bahagi ng ating konsumo ng kuryente sa agrikultura, karamihan sa ating mga pangangailangan sa enerhiya ay madaling matugunan. Sa mga karagdagang benepisyo ng pagbabawas ng pagkonsumo ng tubig, maaari ding baguhin ng mga agricultural photovoltaic ang mga panuntunan sa laro ng init at tagtuyot sa mundo.

Kaya, ano ang pumipigil sa amin na ilunsad ang dalawahang layunin na ito, ang sistema ng pagbabago ng laro sa isang malaking sukat? may problema ba Ang produksyon ng enerhiya ay iba sa agrikultura, na maaaring makahadlang sa mga magsasaka sa pagtanggap ng teknolohiyang ito, ngunit nakalulungkot, ang aktwal na mga hadlang ay pangmundo at medyo nakakabigo. Sa huli, wala ito sa aking backyard option at free market. Magsimula tayo sa pangkat ng pag-iwas, hindi lahat ng mga solusyon sa nababagong enerhiya ay nakatanggap ng mainit na pagtanggap. Ang isang tipikal na halimbawa ay malinaw na ang nuclear power plant na malapit sa iyong tahanan ay ibo-boycott. Samakatuwid, upang mapanatili ang naaangkop na lokal na suporta, pinakamainam para sa mga agricultural photovoltaic system na patakbuhin ng mga lokal na sakahan, mga komunidad ng pakikipagtulungan sa enerhiya, o mga namumuhunan sa rehiyon. Bilang bahagi ng patakarang pang-agrikultura, ang EU ay nagbibigay ng mga direktang pagbabayad para sa lupang pangunahing ginagamit para sa mga pananim. Samakatuwid, ang isang mahalagang isyu ay kung ang bukiran ay mawawalan ng pagiging karapat-dapat para sa pinansiyal na suporta dahil sa paggamit ng mga pang-agrikulturang photovoltaics. Kung ang lupa ay pangunahing ginagamit para sa agrikultura ay mapagpasyahan sa layunin nito. Sa European Union, ayon sa mga regulasyon sa gusali, ang mga sistemang photovoltaic ng agrikultura ay karaniwang itinuturing na mga pisikal na istruktura at samakatuwid ay nangangailangan ng mga permit sa gusali. Halimbawa, sa Germany, ang mga rural na lugar ay karaniwang ipinagbabawal na gawin ito maliban kung hindi ito sumasalungat sa hanay ng mga pampublikong interes. Gayunpaman, ang mga pang-agrikulturang photovoltaics ay hindi pa kasama sa listahan ng pampublikong interes.

Ang pang-agrikulturang photovoltaic power generation ay isang napaka-promising na konsepto na dapat ay pangunahing i-deploy sa mga lugar kung saan ang mga synergistic na epekto ay maaaring makamit, na maaaring mabawasan ang pangangailangan ng tubig para sa produksyon ng pananim. Kung mapapabuti ang mga regulasyon para sa solar energy, malalampasan natin ang bias, na tutulong sa ating supply ng pagkain at ilipat tayo sa mas malinis na enerhiya.