سیستمهای کشاورزی خورشیدی یا آگروولتائیک میتوانند تغییرات قابلتوجهی در شرایط محیطی اطراف محصولات کشاورزی ایجاد کنند. بررسیهای میدانی انجامشده در چند پروژه آزمایشی در ایتالیا نشان داده است که قرار گرفتن زمینهای کشاورزی در زیر پنلهای خورشیدی میتواند دمای خاک را به میزان قابلتوجهی کاهش دهد. در یکی از این اندازهگیریها، دمای خاک در مناطق سایهدار بیش از ۲۰ درجه سانتیگراد کمتر از بخشهایی بود که مستقیماً در معرض تابش خورشید قرار داشتند.
البته این اختلاف دما در شرایطی با دمای بسیار بالا ثبت شده و نمیتوان آن را بهعنوان میزان کاهش دمای ثابت در تمام شرایط در نظر گرفت. میزان خنکشدن خاک به عواملی مانند شدت تابش خورشید، دمای محیط، ساعت روز، ویژگیهای خاک و موقعیت جغرافیایی بستگی دارد. رنگ خاک نیز میتواند در این زمینه مؤثر باشد. خاکهای تیره معمولاً انرژی خورشیدی بیشتری جذب میکنند و در نتیجه دمای بالاتری دارند. به همین دلیل، اثر خنککنندگی پنلهای خورشیدی میتواند در مناطق گرم و خشک، بهویژه مناطقی که کشاورزی با گرمای شدید، تابش زیاد و محدودیت منابع آب مواجه است، اهمیت بیشتری پیدا کند.
آیا سایه پنلهای خورشیدی برای محصولات کشاورزی مفید است؟
یکی از مهمترین مزایای احتمالی کشاورزی خورشیدی، ایجاد سایه و کاهش دمای محیط اطراف گیاه است. این شرایط میتواند میزان تبخیر آب را کاهش داده و در برخی مناطق به کاهش تنش آبی محصولات کمک کند. با این حال، سایه همیشه یک مزیت محسوب نمیشود. محصولات کشاورزی برای انجام فتوسنتز و رشد مناسب به میزان مشخصی از نور نیاز دارند و کاهش بیش از حد تابش میتواند فعالیت فتوسنتزی و در نهایت میزان تولید محصول را کاهش دهد. بنابراین، مسئله اصلی در طراحی یک سیستم کشاورزی خورشیدی، صرفاً ایجاد سایه بیشتر نیست؛ بلکه باید میان میزان سایه و مقدار نور موردنیاز گیاه تعادل مناسبی ایجاد شود.
در برخی سیستمها، استفاده از پنلهای خورشیدی متحرک یا ردیاب میتواند به توزیع بهتر نور در طول روز کمک کند. با حرکت خورشید و تغییر موقعیت پنلها، مناطق مختلف زمین در زمانهای متفاوتی سایه دریافت میکنند و گیاه میتواند در طول روز همچنان از نور کافی برخوردار باشد.
در نورسان انرژی بخوانید:
ردیاب خورشیدی چیست و چگونه کار میکند؟
هر محصول به یک طراحی متفاوت نیاز دارد
یکی از نکات مهمی که در مطالعات آگروولتائیک مورد توجه قرار گرفته، این است که یک طراحی واحد برای تمام محصولات و مناطق کشاورزی مناسب نیست. نوع محصول، شرایط اقلیمی، میزان تابش، ویژگیهای خاک، ارتفاع پنلها، فاصله بین پنلها و حتی نوع سازه و نحوه حرکت آنها میتواند بر عملکرد سیستم تأثیر بگذارد. برای مثال، محصولاتی که تحمل سایه کمتری دارند ممکن است در صورت کاهش بیش از حد نور با افت قابلتوجه عملکرد مواجه شوند، در حالی که برخی محصولات میتوانند از کاهش دما و تابش شدید خورشید بهره بیشتری ببرند. به همین دلیل، پیش از اجرای یک پروژه آگروولتائیک باید شرایط همان منطقه و نیازهای محصول موردنظر بهصورت جداگانه بررسی شود.
اهمیت آگروولتائیک در مناطق گرم و کمآب
اهمیت این فناوری در شرایطی بیشتر میشود که کشاورزی همزمان با دو چالش افزایش دما و کمبود آب مواجه باشد. پنل خورشیدی میتواند ضمن تولید برق، بخشی از تابش مستقیم خورشید را از سطح زمین و گیاهان دور کنند و در نتیجه شرایط حرارتی و آبی محیط را تغییر دهند.
با این حال، موفقیت یک پروژه آگروولتائیک تنها به میزان برق تولیدشده یا کاهش دمای زمین وابسته نیست. باید بررسی شود که این سیستم در نهایت چه تأثیری بر میزان و کیفیت محصول، مصرف آب و بهرهوری زمین دارد. در نهایت، آگروولتائیک را نمیتوان یک راهکار یکسان برای تمام زمینهای کشاورزی دانست. انتخاب محصول مناسب، طراحی صحیح سیستم خورشیدی و شناخت شرایط اقلیمی منطقه سه عامل مهم برای ایجاد تعادل میان تولید انرژی و تولید محصولات کشاورزی هستند.
منبع: Pv-Magazine