5 основных недостатков агровольтаики

Возможно, вы недавно встречали в интернете термин Agrivoltaics, если нет, то вы попали на нужную страницу, потому что этот блог даст вам информацию о том, что такое технология Agrivoltaic и как она может улучшить фермерский бизнес. Однако, прежде чем агривольтаика станет широко использоваться, она должна преодолеть несколько сложных препятствий. В этой статье рассматриваются некоторые из существующих недостатков Agrivoltaics.

Что такое агровольтаическая технология? 

Агровольтаическая технология генерирует электроэнергию таким же образом, как и традиционные фотоэлектрические системы. Однако для того, чтобы обеспечить двойное использование земли, агровольтаические системы должны соответствовать определенным техническим и структурным требованиям.

• Технологии на основе модулей: Модульные технологии, которые пропускают необходимый для роста растений спектр света, имеют особое значение в сельском хозяйстве. Например, органическая фотоэлектрическая модульная технология и полупрозрачная модульная технология.
• Управление светом: Самая сложная часть строительства агроэлектрической системы — это обеспечение баланса между выработкой электроэнергии и урожайностью сельскохозяйственных культур.

Каковы недостатки агровольтаики?

Агровольтаическая технология все больше становится частью сельскохозяйственной культуры, но прежде чем приступить к ее использованию, следует знать о ее определенных недостатках. 5 основных недостатков агровольтаики:

1. Для агроэлектрической системы необходим цикл выращивания культур

Если одна и та же сельскохозяйственная плантация сохраняется в течение нескольких лет, это окажет влияние на данный участок поля . Именно поэтому севооборот является таким важным компонентом агровольтаики. Это один из самых больших недостатков агровольтаики.

2. Текущие расходы могут потребовать значительного вмешательства правительства

Например, техническое обслуживание электроэнергетической инфраструктуры станет новым и дорогостоящим вопросом для фермеров . Кроме того, возможность повреждения солнечных батарей сельскохозяйственной техникой повлияет на цены на страхование.

3. Полностью избежать потери сельскохозяйственных земель невозможно.

Потеря земель, конкурирующая с сельскохозяйственными угодьями и вынуждающая энергетическую и пищевую отрасли конкурировать друг с другом, является основным препятствием для развития солнечной энергетики. Однако исследования показали, что сельское хозяйство повышает эффективность солнечных панелей . Независимо от планировки, в агровольтаической системе всегда будет происходить потеря части сельскохозяйственных земель. Размер потерь зависит от вида выращиваемой культуры и используемого оборудования. Тем не менее, количество ситуаций, в которых агровольтаика может обеспечить такой же объем производства, как и обычная ферма, по-видимому, ограничено.

4. Сложные операции требуют более высоких затрат на рабочую силу.

Агровольтаика требует технических знаний, которых большинству фермеров не хватает. Им может быть сложно самостоятельно ремонтировать поломки, что требует найма профессионалов. В результате многие могут счесть оплату труда специалистов непомерно высокой . Даже для менее высокотехнологичных моделей двойного назначения, таких как использование овец с классическими солнечными батареями, дефицит доступных пастухов и высокие ограничения по минимальной заработной плате делают получение прибыли на свободном рынке практически невозможным.

5. В очень ограниченных обстоятельствах агровольтаика превосходит традиционные системы

Идеальные условия для агровольтаики, по-видимому, ограничены . Некоторые растения, такие как салат, шпинат и помидоры, могут выживать в тени. Однако, как указывает одно исследование, мы имеем ограниченное понимание устойчивости большинства основных сельскохозяйственных культур к затенению. Для тех основных культур, по которым у нас есть данные, перспективы не радужны. Кукуруза и пшеница, например, являются широко распространенными культурами в Соединенных Штатах, и затенение серьезно ограничивает их развитие. Прокормить огромное население салатом и другими надежными агровольтаическими культурами невозможно. После изучения недостатков агровольтаики, давайте рассмотрим преимущества этой технологии.

Читайте также: 5 основных преимуществ и недостатков гидроэнергетики

Каковы преимущества агровольтаики?

Узнав о недостатках агровольтаики, преимущества агровольтаики следующие:

1. Повышает продуктивность земли

Предположим, у вас есть ферма, где вы выращиваете пшеницу, и урожайность вашей земли составляет 100%. Затем вы добавляете в уравнение солнечную энергосистему. Самое приятное то, что вы можете сделать это без снижения урожайности. По сути, вы повышаете общую продуктивность своей собственности, собирая урожай и вырабатывая энергию.

2. Сокращение потребления воды

Вода необходима растениям для подготовки питательных веществ. По данным Экономической исследовательской службы Министерства сельского хозяйства США (USDA ERS), орошение потребляет 42% пресной воды в год . Растения в агровольтаической системе затеняются фотоэлектрическими модулями (вне часов пикового дневного света), и в результате скорость транспирации замедляется.

3. Увеличение выходной мощности солнечных фотоэлектрических систем 

Потери температуры негативно влияют на солнечные фотоэлектрические модули. При температуре 77 градусов по Фаренгейту (25 градусов по Цельсию) они вырабатывают наибольшую мощность. Мощность снижается с повышением температуры . Растения, растущие под фотоэлектрическими модулями, способствуют снижению температуры окружающей среды на 3-4 градуса по Фаренгейту.

4. Улучшение здоровья фермеров

Работа в сельском хозяйстве в жаркую солнечную погоду может быть опасна для здоровья фермеров. Тепловой удар и рак кожи — две вполне реальные проблемы для тех, кто месяцами тяжело работает в жаркую солнечную погоду. К счастью, солнечные батареи обеспечивают фермерам достаточно тени для работы, предоставляя столь необходимую защиту от палящего солнца.

5. Финансовая выгода

Агровольтаика имеет более высокую рентабельность , чем другие солнечные технологии. Коммерческие преимущества включают в себя хороший урожай и сбор энергии с одного и того же участка. Солнечная энергия удовлетворяет потребности как домохозяйств, так и фермерских хозяйств. Для передачи избыточной солнечной энергии в сеть можно установить подключенную к сети солнечную систему. После этого давайте разберемся, как работает агровольтаика.

Как работает агривольтаика?

Узнав о недостатках агровольтаики, вам наверняка интересно узнать, как работает агровольтаика? Агровольтаическая солнечная система обычно состоит из наземных солнечных батарей с культурами, выращиваемыми под или между рядами солнечных панелей. Панели можно устанавливать на креплениях, которые достаточно высоки, чтобы под ними могла проходить сельскохозяйственная техника.

1. Требование прямого солнечного облучения

Для осуществления фотосинтеза почти всем культурам необходимы три элемента: прямое солнечное излучение, вода и углекислый газ. Однако некоторым культурам требуется больше или меньше этих элементов, чем другим. Растения, нуждающиеся в большем количестве солнечного света, не смогут расти под фотоэлектрическими модулями (рис, пшеница и т. д.). В этом случае лучше выбирать растения, которые растут в полутени.

2. Реакция сельскохозяйственных культур на избыточное солнечное облучение

Растения поглощают солнечный свет и превращают его в хлорофилл и каротиноиды , которые способствуют производству пищи. Однако урожай пострадает, если количество получаемого ими солнечного света превысит точку светового насыщения.

Решением этой проблемы для фермеров стало создание искусственной тени для защиты и, таким образом, оптимизации качества их урожая. Солнечные модули в агровольтаике выполняют схожую функцию: они отбрасывают тень на урожай, способствуя его росту. После этого давайте узнаем, что такое агровольтаическое земледелие.

См. также: 10 преимуществ и недостатков использования энергии океана.

Что такое агровольтаическое земледелие? Какие агровольтаические культуры существуют?

Выращивание сельскохозяйственных культур под солнечными панелями называется агровольтаическим земледелием. Согласно научным исследованиям, многие культуры хорошо растут при таком способе посадки. Таким образом, удвоение площади обрабатываемых земель может помочь прокормить растущее население мира, а также производить возобновляемую энергию.

Некоторые агроэлектрические культуры, которые исследователи успешно выращивали, включают алоэ вера, томаты, биогазовую кукурузу, пастбищную траву и салат. Некоторые сорта салата дают больший урожай в тени, чем на открытом солнечном свете; другие сорта дают примерно такой же урожай под открытым небом и под PV-панелями. Проекты PV, связанные с сельским хозяйством, до сих пор демонстрировали наибольшие перспективы в сочетании с листовой зеленью, такой как салат и шпинат, а также корнеплодами, такими как картофель, редис, свекла и морковь, в качестве агроэлектрических культур.

Пастбищные травы и ячмень показали себя исключительно хорошо в Орегоне. Клубника, черника, малина и брусника также могут давать высокие урожаи и, несомненно, попадут в список сельскохозяйственных культур.

Читайте также: Что такое сертификат возобновляемой энергии?

Что означает термин «агровольтаические системы»?

Агровольтаическая система отличается тем, что одновременное производство солнечной энергии и сельскохозяйственной продукции на одной и той же земле. Солнечные панели и посевы сосуществуют, делясь светом, так что панели, расположенные над частью посева, обеспечивают тень и формируют своего рода микроклимат в зоне выращивания. В результате этого больше свежести, что означает меньшую потребность растений в воде, но также и меньшие потери от испарения.

Разработчики агроэлектрических систем недавно подчеркнули преимущества для фермеров, включая защиту от опасностей и климатических изменений. Даже при отсутствии потребности в орошении (например, в очень дождливый сезон) солнечные панели генерируют энергию, открывая значительные возможности для питания сельскохозяйственного оборудования, мельниц, водоочистителей и холодильных установок с помощью этой энергии, все из которых способствуют развитию сельских районов и увеличению доходов. В некоторых ситуациях солнечная электроэнергия также может считаться «выгодным урожаем», если фермеры мотивированы избегать чрезмерного использования воды, продавая излишки энергии в электросеть.

Читайте также: Все о преимуществах топливных элементов

Что такое тепличные отношения в агровольтаике?

Технология теплиц — это метод обеспечения растений подходящими условиями окружающей среды путем их выращивания в теплице, представляющей собой сооружение со стенами и крышей, в основном изготовленными из прозрачного материала, такого как стекло. Однако она может применяться и в солнечной энергетике, и одним из таких примеров является агровольтаическая теплица и ее ценность для окружающей среды.

Преимущество теплицы Agrivoltaics заключается в том, что она защищает от экстремальных температур (заморозков или аномальной жары): в теплицах с контролем температуры или без него, с отбеливанием или без него; на открытых полях с уменьшением амплитуд температур из-за затенения при высоких температурах или парникового эффекта при заморозках. Технология также защищает от града в закрытых теплицах с крышами, на открытых полях с системами расстановки или путем развертывания автоматических защитных сеток, встроенных в конструкцию. Другие преимущества включают снижение потребления воды из-за снижения эвапотранспирации растений, вызванного затенением культур, и увеличение сельскохозяйственного производства. Еще одно преимущество — орошение на солнечной энергии.

Эта революционная технология теплиц Agrivoltaics имеет потенциал для увеличения производства продовольствия и минимизации потребления воды, одновременно производя электроэнергию и дополнительные деньги. Солнечные панели, размещенные на той же земле, где выращиваются культуры, по сути, позволяют фермерам собирать энергию солнца дважды.

Читайте также: Что такое потенциально индуцированная деградация?

Какова средняя стоимость агровольтаики? Прибыльна ли агровольтаика?

Агривольтаика все больше набирает популярность во всем мире. Итак, давайте посмотрим, сколько будет стоить установка системы Агривольтаика.

Цена агровольтаических систем, расположенных на большом расстоянии от земли (что необходимо для работы сельскохозяйственной техники под солнечными панелями), значительно выше, чем у традиционных солнечных электростанций. Эксперты подсчитали, что стоимость строительства агровольтаической установки целиком, включая фундамент, составит около 435 долларов США за кВт (приблизительно).

Предполагаемая стоимость монтажных решений составляет от 140 до 240 долларов за кВт (приблизительно) , а стоимость очень прозрачных модулей может достигать 330 долларов за кВт. Стоимость подготовки площадки и установки компонентов колеблется от 270 до 380 долларов за кВт (приблизительно).

Если вы не уверены, прибыльна ли агровольтаика или нет, то да, прибыльна. Сразу может показаться, что разработчики агровольтаических проектов сталкиваются со множеством расходов на протяжении всей процедуры утверждения, включая определение местоположения, отчеты о почве и окружающей среде, планы развития и различные виды юридических сборов. Но как только системы будут правильно установлены, можно с уверенностью сказать, что да, это может быть прибыльно в долгосрочной перспективе. После этого давайте узнаем об агровольтаике в Индии.

См. также: Сколько стоит новый дом с учетом транспортных расходов?

Доступна ли агровольтаика в Индии?

Поскольку возобновляемая энергия и наземная установка фотоэлектрических установок требовали земли, агровольтаика началась в Индии. Поскольку земля является ценным товаром, за нее существует некоторая конкуренция между отраслями ВИЭ и инфраструктуры. Сельскохозяйственное сообщество пострадает, если мощности ВИЭ будут увеличены за счет сельскохозяйственного производства.

Согласно новому анализу Института экономики энергетики и финансового анализа , агровольтаика может стать крупным новым рынком возобновляемой энергии в Индии при условии создания соответствующей политической базы.

Меры по защите сельских общин и повышению производительности сельского хозяйства должны стать важнейшей составляющей политики и реформ в этом секторе. Агровольтаика — это интеграция сельского хозяйства с производством солнечной энергии, позволяющая поддерживать высокую производительность сельского хозяйства. Поскольку сельское хозяйство занимает примерно 60% территории Индии, теоретически агровольтаика имеет в Индии лучшие перспективы, чем в большинстве других стран.

Агровольтаика может помочь Индии ускорить внедрение возобновляемых источников энергии, распределяя их по всей стране. Исследования показали, что некоторые культуры могут переносить умеренное затенение, а в условиях сильной жары некоторым даже могут быть полезны более низкие температуры и улучшенная влажность почвы. В настоящее время в Индии реализуется около 20 проектов с использованием различных конфигураций панелей, и страна уже начала определять конкретные методы, культуры и условия, которые работают лучше всего. Кроме того, для полного раскрытия потенциала агровольтаического сектора необходимо решить множество политических проблем. Некоторые из крупнейших проектов в области агровольтаики могут появиться в 2023 году. Компания Gro Solar Energy из Махараштры уже ввела в эксплуатацию солнечную электростанцию ​​переменного тока мощностью 7 МВт в Дегаоне, в тахсиле Синдакхеде округа Дхуле штата Махараштра.

С этим вы получили всю информацию о работе агровольтаики, ее недостатках и преимуществах, что такое агровольтаическое земледелие и т. д. Земледелие является основой любой цивилизации, поскольку без продуктов питания и производителей продуктов питания выжить этому миру практически невозможно. С течением времени в сельскохозяйственной сфере появляется много не самых лучших тенденций и технологий, и вы должны попытаться узнать об этих вещах.

Рекомендуем: 5 лучших систем солнечного орошения