آگری‌فوتوولتائیک (Agrivoltaics) یا کشاورزی خورشیدی به معنای استفاده هم‌زمان از زمین برای کشاورزی و تولید انرژی خورشیدی است. این مفهوم تلاش می‌کند چندین چالش را به طور هم‌زمان حل کند؛ افزایش تولید انرژی تجدیدپذیر، افزایش تولید پایدار مواد غذایی، و حفظ منابع زمین و آب. این فناوری مزایای فراوانی دارد، اما در عین حال چالش‌های قابل‌توجهی نیز پیش رو دارد. بیایید کمی عمیق‌تر به آن بپردازیم.
آگری‌فوتوولتائیک چیست؟
آگری‌فوتوولتائیک به‌عنوان هم‌مکانی تولید کشاورزی و انرژی تجدیدپذیر در یک قطعه زمین واحد تعریف می‌شود، به‌طوری‌که زمین می‌تواند هم‌زمان برای تولید انرژی خورشیدی و تولید محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. هدف آن حل هم‌زمان چند مسئله است:
• افزایش تولید انرژی تجدیدپذیر،
• افزایش تولید پایدار مواد غذایی،
• و حفاظت از منابع زمین و آب.
این فناوری به کشاورزان این امکان را می‌دهد تا از خورشید و از زمین به‌طور هم‌زمان برداشت کنند. کشاورزی خورشیدی می‌تواند اشکال گوناگونی داشته باشد؛ برای نمونه:
• کشت محصولات زراعی زیر پنل‌های خورشیدی،
• پرورش گیاهان مفید برای گرده‌افشان‌ها در سایت‌های خورشیدی،
• و چرای دام در محل‌های نصب سامانه‌های خورشیدی.
کشاورزی خورشیدی (Agrivoltaics) به معنای استفاده هم‌زمان از زمین برای کشاورزی و تولید انرژی خورشیدی است. این رویکرد تلاش می‌کند چند مسئله را به طور هم‌زمان حل کند: افزایش تولید انرژی تجدیدپذیر، ارتقای تولید پایدار مواد غذایی، و حفظ منابع خاک و آب. این فناوری مزایای فراوانی دارد، اما در عین حال با چالش‌های قابل توجهی نیز روبه‌رو است.
انواع شکل‌های کشاورزی خورشیدی
• کشت محصولات زراعی زیر پنل‌های خورشیدی،
• کاشت گیاهان دوستدار گرده‌افشان‌ها در سایت‌های خورشیدی،
• و چرای دام در مناطق نصب سامانه‌های خورشیدی.
کشاورزی خورشیدی (Agrivoltaics) به کشاورزی و تولید انرژی خورشیدی به‌عنوان دو فعالیت مکمل، نه رقیب نگاه می‌کند. با حفظ کاربری زمین‌های کشاورزی در کنار تولید انرژی، سامانه‌های آگری‌فوتوولتائیک می‌توانند به تنوع‌بخشی درآمد کشاورزان کمک کنند.
مزایای کشاورزی در کنار برق خورشیدی
۱. افزایش بهره‌وری زمین
آگری‌فوتوولتائیک استفاده مؤثر از زمین زیر پنل‌های خورشیدی را ممکن می‌سازد. در مقابل، در سامانه‌های خورشیدی متداولِ نصب‌شده روی زمین، معمولاً سطح زمین عاری از گیاه نگه داشته می‌شود تا از رشد علف‌های هرز و سایه‌اندازی جلوگیری شود.
۲. کاهش رقابت میان کشاورزی و انرژی
این فناوری می‌تواند رقابت بر سر زمین میان کشاورزی و تولید انرژی را کاهش دهد و هر دو را در یک محل ممکن سازد.
۳. افزایش راندمان پنل‌های خورشیدی
مطالعات مختلف نشان داده‌اند که پنل‌های خورشیدی در دمای پایین‌تر عملکرد بهتری دارند. فرآیند تعرق گیاهان (انتقال آب از گیاه به هوا) باعث خنک شدن محیط اطراف می‌شود. بنابراین، وجود گیاهان زیر پنل‌ها می‌تواند دمای ریزاقلیم اطراف سامانه را کاهش داده و بازده پنل‌ها را افزایش دهد.
در نورسان انرژی بخوانید:
پمپ آب خورشیدی| تامین برق پمپ‌های آب کشاورزی با برق خورشیدی
چالش‌های آگری‌فوتوولتائیک:
۱. نیاز به گیاهان سایه‌دوست
این سیستم بیشتر برای محصولات مقاوم به سایه مناسب است. برای مثال، کاهو گزینه‌ای ایده‌آل است. گیاهانی مانند فلفل چیلتپین و برخی انواع گوجه‌فرنگی نیز در این شرایط رشد خوبی دارند، اما غلاتی مانند گندم و جو که به نور مستقیم نیاز دارند، معمولاً عملکرد ضعیف‌تری دارند.
۲. احتمال کاهش عملکرد محصول
انتخاب دقیق نوع محصول برای موفقیت آکشاورزی خورشیدی حیاتی است. در حالی‌که تولید فلفل چیلتپین در برخی آزمایش‌ها به‌طور چشمگیری افزایش یافت، تولید فلفل جالاپِنیو حدود ۱۱٪ کاهش نشان داد. بنابراین، این روش برای همهٔ محصولات مناسب نیست.
۳. هزینه‌ها
هزینه یکی از بزرگ‌ترین موانع است؛ در نتیجه، حمایت‌های مالی دولتی برای توسعه این فناوری ضروری است.
۴. از دست رفتن بخشی از زمین کشاورزی
در هر پیکربندی، بخشی از زمین کشاورزی به دلیل وجود سازه‌ها از دست می‌رود. میزان این کاهش بسته به نوع سازه و نوع محصول متفاوت است.
آگری‌فوتوولتائیک چگونه کار می‌کند؟
سه نوع اصلی سامانه آگری‌فوتوولتائیک وجود دارد:
1. ردیف‌هایی از پنل‌های خورشیدی با کشت محصولات بین آن‌ها،
2. پنل‌های خورشیدی نصب‌شده بر پایه‌های بلند با کشت محصولات زیر آن‌ها،
3. گلخانه‌هایی که پنل‌های خورشیدی بر روی سقف آن‌ها نصب شده است.
در اغلب موارد، از محصولات سایه‌دوست مانند کاهو استفاده می‌شود. در برخی سامانه‌ها نیز به جای کشت محصولات، دامپروری، زنبورداری یا ایجاد زیستگاه برای گرده‌افشان‌ها انجام می‌شود.