Что вы получите, если поставите солнечные батареи поверх посевов?

Это может быть союз, заключенный на небесах — солнечные панели над сельскохозяйственными полями могут вырабатывать чистую энергию, экономить ценную землю и даже приносить пользу урожаю. Где лучше проверить это, чем в Израиле?

Выращивание сельскохозяйственных культур под солнечными панелями, называемое «агроэлектроэнергетика» или «агро-фотоэлектроэнергетика», является многообещающим решением для использования одного и того же участка земли, чтобы прокормить растущее население мира и обеспечить устойчивую энергию.

«Это повышает эффективность землепользования, поскольку позволяет солнечным фермам и сельскому хозяйству делить территорию, а не заставлять их конкурировать друг с другом», — говорится в докладе Всемирного экономического форума .

Агроэлектрические эксперименты в Северной Америке, Европе, Азии и Африке за последнее десятилетие показывают, что установка фотоэлектрических панелей на фермах может снизить потребление воды; защитить посевы от чрезмерного воздействия солнечной радиации; уменьшить воздействие града, ветра и дождя; улучшить выработку электроэнергии в жарких и сухих местах; и, конечно же, обеспечить больший доход фермерам.

Однако не все культуры растут под солнечными батареями, и успех зависит от переменных, включая географическое положение и климат.

В маленьком, солнечном, технологически развитом государстве Израиль правительство инвестирует около 5 миллионов долларов в 120 пилотных агроэлектрических установок в течение следующих двух лет.

Даже страны, которые уже экспериментируют с агровольтаикой, заинтересованы в том, чтобы увидеть результаты и применить извлеченные уроки в своих собственных проектах.

Взять на себя инициативу

«Как страна, получившая мировое признание в области солнечных и сельскохозяйственных инноваций, естественно, что Израиль занимает лидирующие позиции в области APV [агро-фотоэлектрических систем]», — сказал Дэвид Зигдон, генеральный директор Исследовательского института MIGAL Galilee при Министерстве инноваций, науки и технологий Израиля .

MIGAL присоединяется к Израильской ассоциации зеленой энергии , чтобы возглавить запланированный Израильский руководящий комитет APV Израильского климатического форума .

Подробнее о Земле

Зигдон сказал, что исследования показывают, что агроэлектростанции, установленные всего на 1% пахотных земель, могут удовлетворить глобальные потребности в электроэнергии.

«Мы воодушевлены потенциалом агроэнергетики для улучшения землепользования, масштабирования производства экологически чистой энергии и сокращения нехватки продовольствия, особенно с учетом растущих проблем, стоящих перед сельским хозяйством во многих регионах».

Первая израильская полномасштабная садовая агроэлектрическая установка, представленная Doral Energy на саммите SunnySide APV Summit 2023 в Израиле. Фото предоставлено научно-исследовательским институтом MIGAL Galilee.
Первая израильская полномасштабная садовая агроэлектрическая установка, представленная Doral Energy на саммите SunnySide APV Summit 2023 в Израиле. Фото предоставлено научно-исследовательским институтом MIGAL Galilee.

Более 600 ученых, фермеров, предпринимателей и официальных лиц из Израиля, Японии, Германии, Франции и США приняли участие во втором ежегодном саммите SunnySide APV, организованном MIGAL и немецким Исследовательским институтом Фраунгофера в Израиле в марте.

Там MIGAL запустила первый в мире Центр знаний в области агро-фотоэлектричества, чтобы собирать результаты исследований и делиться ими с фермерами, разработчиками энергетики и политиками, — говорит Ори Бен Херцель, вице-президент MIGAL.

«Если у нас есть информация из Италии о выращивании яблок, например, в Израиле она будет совершенно другой, поэтому нам нужно изучить ее с самого начала», — говорит Бен Херцель ISRAEL21c.

Photo courtesy of MIGAL
Photo courtesy of MIGAL

Слева направо: д-р Ирина Хона из Энергетического агентства Германии; д-р Яэль Бараш Харман из Министерства энергетики и инфраструктуры Израиля; д-р Дов Хенин, председатель Израильского климатического форума; и генеральный директор Исследовательского института МИГАЛЬ Галилей Дэвид Зигдон.

По его словам, министерства энергетики, сельского хозяйства и охраны окружающей среды Израиля сделали агроэлектроэнергетику национальным приоритетом, имея стратегическое видение поиска наилучших условий для производства как энергии, так и продуктов питания.

По словам Бена Херцеля, исследователи MIGAL настраивают более 50 пилотных проектов, в том числе один на коммерческой ферме.

Помидоры и картофель

Два года назад в Университете Бар-Илан в Рамат-Гане профессор Игаль Коэн и исследователь Ярив Бен-Наим начали экспериментальный агроэлектрический проект с использованием инфраструктуры соседней компании Doral Energy .

«Мы сосредоточены на томатах и картофеле, двух культурах открытого грунта», — говорит Бен-Наим ISRAEL21c.

«Мы хотим понять биологический аспект того, что происходит с качеством и урожайностью растений, когда они выращиваются в условиях различных затеняющих воздействий солнечных батарей, которые покрывают примерно четверть поля», — говорит он. «Мы ищем идеальное расстояние культур от панелей».

Исследователи из Университета Бар-Илан ищут идеальное расстояние между растениями и солнечными панелями. Фото доктора Ярива Бен-Наима
Исследователи из Университета Бар-Илан ищут идеальное расстояние между растениями и солнечными панелями. Фото доктора Ярива Бен-Наима

Бен-Наим говорит, что около 20% урожая было потеряно среди культур, выращенных под фотоэлектрическими панелями — некоторые ряды потеряли целых 45%, а другие всего 2%, в зависимости от их близости к панелям.

Более того, помидоры в полной тени менее качественные, а корневая система как картофеля, так и помидоров короче и менее развита.

«Растения под панелями растут выше, потому что они тратят энергию на поиск солнечного света», — говорит Бен-Наим, отмечая, что исследовательская группа по агроэлектроэнергетике в Германии получила аналогичные результаты.

Уравновешивание прибылей и убытков

Большой вопрос заключается в том, компенсируется ли потеря урожая доходами от произведенной энергии с учетом затрат на создание и обслуживание солнечной инфраструктуры.

«Из того, что я вижу, существует связь между покрытием и потерями. Если вы охватите 15% поля, вы, вероятно, потеряете 15%», — говорит Бен-Наим. «Главный вопрос — это цена, которую вы получаете за урожай».

Если 1000 квадратных метров томатных растений обычно дают 12 тонн, а помидоры продаются по 400 шекелей за тонну(≈$114), 20-процентная потеря составляет около 1000 шекелей(≈$285).

Но в течение трехмесячного вегетационного периода энергия, вырабатываемая панелями, может принести фермеру 8500 шекелей(≈$2428) — за вычетом платежей по кредиту и обслуживания.

Расчет меняется в зависимости от колебаний рыночной цены каждой культуры и стоимости энергии, а также от сезонных изменений погоды и других факторов.

Посадка экспериментальной агроэлектрической фермы в университете Бар-Илан. Фото доктора Ярива Бен-Наима
Посадка экспериментальной агроэлектрической фермы в университете Бар-Илан. Фото доктора Ярива Бен-Наима

«Это сложно, — говорит Бен-Наим. «В Израиле фермеры никогда не сажают в летние месяцы или с февраля по март. Таким образом, в течение этих месяцев они не потеряют урожай и получат только выгоду от солнечной энергии, произведенной на поле».

Впереди много работы, заключает он, чтобы определить идеальный баланс.

Готовятся коммерческие агроэлектрические проекты

Генеральный директор Teralight Рани Лифшиц. Фото Чена Вагшала
Генеральный директор Teralight Рани Лифшиц. Фото Чена Вагшала

«Задача в основном заключается в воздействии на само сельское хозяйство, чтобы убедиться, что фотоэлектрические панели не влияют негативно на фотосинтез», — говорит Рани Лифшиц, генеральный директор израильской компании по возобновляемым источникам энергии Teralight .

К концу этого года Teralight и французская компания Sun'Agri совместно запустят два пилотных агроэлектрических проекта в Израиле.

В проектах будет использоваться программное решение Sun'Agri для управления углом наклона солнечных панелей в течение дня для оптимизации фотосинтеза и производства электроэнергии в режиме реального времени. Панели, установленные на движущихся трекерах, также защищают урожай от экстремальных погодных условий.

«Это стратегическое партнерство с Sun'Agri позволит Teralight предложить владельцам мошавов, кибуцев и сельскохозяйственных угодий по всему Израилю ценное предложение», — говорит Лифшиц.

Результаты таких проектов прольют свет на то, сможет ли агроэлектроэнергетика реализовать свой яркий потенциал.

P.S.

Мошав — вид сельских населённых пунктов в Израиле.

В своей классической форме мошав представляет собой сельскохозяйственную общину, действующую на кооперативных началах в снабженческо-сбытовой сфере при частичном или полном обобществлении труда и собственности на средства производства, но, как правило, при сохранении индивидуального землепользования членов мошава в виде аренды отдельных земельных наделов и осуществлении принципов индивидуального потребления (в отличие от коллективного потребления, свойственного кибуцу).

В Израиле, существует более 400 мошавов.

Перевод с английского

Читай по теме:

4 комментария

Комментарий недоступен

Ответить

Однако....Более 600 ученых, фермеров, предпринимателей и официальных лиц из Израиля, Японии, Германии, Франции и США приняли участие во втором ежегодном саммите SunnySide APV, организованном MIGAL и немецким Исследовательским институтом Фраунгофера в Израиле в марте этого года.

Ответить