2022 год был полон новостей об изменении климата и энергетическом кризисе, который сам по себе является результатом изменения климата (и других элементов). Из-за этих двух негативных событий растут затраты и растет потребность в большем количестве естественных земель, засаженных большим количеством деревьев. Тем не менее, с растущим населением планеты, которое необходимо прокормить, земли все чаще расчищаются для сельского хозяйства и земледелия — ярким примером является тропический лес Амазонки.
Проблема нехватки земли как для сельского хозяйства, так и для дикой природы в сочетании с необходимостью более возобновляемые источники энергии для обеспечения столь необходимой энергии, привело к интересному решению — агроэлектрическому сельскому хозяйству.
Содержание
Что такое агровольтаика? Определение и история агровольтаики
Недостатки и преимущества агровольтаики
Какие есть варианты установки агровольтаики?
Доступны ли сельскохозяйственные гранты?
Заключение
Что такое агровольтаика? Определение и история агровольтаики
Агровольтаика, от «agri» для сельского хозяйства и «voltaics» для производства энергии, представляет собой сочетание этих двух элементов для взаимовыгодного производства энергии и продуктов питания в одном месте.
Простой пример агровольтаики — выпас овец на поле, полном солнечные панели. Здесь овцы получают выгоду от тени (что также помогает предотвратить слишком быстрое потемнение травы), а фермеры, работающие на солнечных батареях, получают выгоду от того, что овцы подстригают траву за небольшую часть платы за работу с газонокосилками, особенно с ростом стоимости электроэнергии. топливо.
Агровольтаика впервые начала обретать физическую форму, когда Байрон Коминек, фермер из Колорадо, США, понял, что его семейная ферма больше не приносит достаточно денег, чтобы содержать семью. Коминек также знал об энергетическом кризисе и стремлении к использованию возобновляемых источников энергии. Он обратился к местному правительству и выдвинул идею — сдать свою ферму в аренду государству для солнечных батарей, оставив землю под сельским хозяйством.
В конце концов, с помощью исследователей из Университета штата Колорадо и Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Коминек смог установить более 3,000 солнечных панелей с достаточным пространством между каждой, чтобы управлять своим трактором, и использовать землю под солнечными панелями для выращивания овощей.
Благодаря прерывистому затенению от солнечных панелей вода испарялась меньше, а это означало, что овощи получали пользу и требовалось меньше воды. Кроме того, оставшееся испарение воды помогло охладить воздух вокруг солнечных панелей на 12 градусов, что означает более эффективные панели с увеличенной выработкой энергии.
Успех Коминека означал спасение его фермы и революцию в сельском хозяйстве и отрасли возобновляемых источников энергии. Сегодня сельское хозяйство можно совмещать с ветряными мельницами, солнечными батареями и другими чистая энергия провайдеры. Прогнозируется, что мировой рынок агровольтаики будет расти со среднегодовым темпом роста около 38% от 2022 до 2027.
Недостатки и преимущества агровольтаики
Преимущества агровольтаики
– Максимизирует потенциал солнечной энергии: В соответствии с исследовании,, глобальные потребности в энергии могут быть компенсированы за счет производства солнечной электроэнергии, даже если менее 1% пахотных земель будет преобразовано в агроэлектрическую систему. Это происходит не только из-за повышающего эффективность эффекта меньшего испарения воды с сельскохозяйственных угодий, но и из-за большего объема используемых земель, поскольку обрабатываемые земли могут одновременно использоваться для производства энергии.
– Улучшает качество почвы и урожайность: Тень, которую дает фотоэлектрические (PV) солнечные панели означает, что почва сохраняет больше влаги. Исследование Бэррона-Гаффорда показало, что вода может удерживаться до такой степени, что некоторые растения могут расти в пустыне Аризоны. Похожий исследовании, обнаружили, что в этих условиях перцу и томатам требуется на 50% и 30% меньше воды соответственно для роста. Размер и расположение панелей защищают растения от чрезмерной жары и суровых погодных условий, таких как сильный ветер и проливные дожди, что становится все более важным в связи с изменением климата. Таким образом, агровольтаика означает более здоровую почву и более высокие урожаи в течение всего года.
– Увеличивает прибыль фермера: Благодаря двойному использованию земли агроэнергетика означает, что фермеры могут получать двойной доход, одновременно защищая планету и решая проблему нехватки земли. По данным NREL, более 2 миллионов акров сельскохозяйственных угодий США могут перейти на солнечную энергию в течение следующего десятилетия — это очень много. растущая отрасль. Кроме того, у рабочих в этих зонах будет больше тени, что снизит травматизм и перегрев.
Недостатки агровольтаики
- Высокая цена: Начальный капитал, необходимый для установки агроэлектрической системы, остается очень высоким. В случае Коминека он поставил на проект всю свою семейную ферму.
– Севооборот: Это необходимо для обеспечения стабильно высоких урожаев и здоровья почвы, а следовательно (из-за уровня испарения воды) производительности фотоэлектрической системы. Это означает обеспечение использования различных типов растений на протяжении многих лет. Тем не менее, в положительном аспекте этого «против» севооборот увеличивает разнообразие флоры и означает более здоровую землю, что приносит пользу всем.
- Все еще в разработке: Из-за относительной новизны агроэнергетики идеальные методы и культуры все еще проходят испытания. Это означает, что многие типы культур еще предстоит протестировать с помощью этой системы. Кроме того, новизна означает, что многие фермеры до сих пор не знают о его преимуществах, что приводит к сокращению его внедрения.
- Дополнительные расходы: В дополнение к первоначальным инвестициям в фотоэлектрические панели агроэлектрические компании и фермеры сталкиваются с некоторыми менее очевидными затратами. К ним относятся затраты на техническое обслуживание, такие как замена панелей по достижении ими определенного возраста, а также покупка солнечные батареи и безопасность, чтобы защитить их от кражи. Однако, несмотря на то, что это считается одним из недостатков агроэнергетики, доходы от производства электроэнергии и урожая должны покрывать эти затраты.
Какие есть варианты установки агровольтаики?
Агровольтаику можно устанавливать в разных местах — от полей и огородов до небоскребов:
– Агроэлектрические фермы: Они используют открытое сельскохозяйственное пространство, давая двойная полезность фермы. Это может означать выпас животных и установку Фотоэлектрические панели или ветряные турбины, или выращивание сельскохозяйственных растений под тенью фотоэлектрических панелей. В настоящее время существуют даже агроэлектрические овцеводческие компании, такие как Solar Sheep, которые сдают своих овец в аренду для выпаса на солнечных полях.
– Агроэлектрическая теплица: Таким способом покрывают стекла теплиц солнечными панелями. Все еще на стадии своего развития, Испанские исследователи изучают прозрачные стеклянные фотоэлектрические панели. Идея, поскольку некоторое количество света, несомненно, будет потеряно, состоит в том, чтобы предоставить фотоэлектрические системы, которые снижают годовую чистую скорость фотосинтеза до 10%, оказывая лишь незначительное влияние на урожайность.
– Агровольтаика на крыше: Агроэлектроэнергетика на крышах изменит правила игры в городском сельском хозяйстве, поскольку речь идет об установке солнечных батарей на крышах сельскохозяйственных угодий. Это означает, что производство возобновляемой энергии будет ближе к конечному потребителю, а это означает меньшее расстояние для поездки. Кроме того, это означает более эффективное использование пространства. Используя агровольтаику на крыше, агроэлектрические компании показанный что салат растет с более крупными листьями и потребляет больше углерода. Однако пройдет некоторое время, прежде чем можно будет проверить урожайность всех культур.
Доступны ли сельскохозяйственные гранты?
Если вы заинтересованы в изучении агроэнергетики, создании агроэлектрической компании или создании агроэлектрической теплицы, агроэлектрических ферм или даже проекта агроэлектроэнергетики на крыше, вы можете найти некоторую финансовую поддержку для начала.
– Агроэлектроэнергетика в США идет хорошо, и Управление технологий солнечной энергии (SETO) Министерства энергетики США (DOE) объявило 8 миллионов долларов США в финансировании для проектов, изучающих, как агроэлектроэнергетика может расширяться и предоставлять новые экономические возможности фермерам (агроэлектростанции), сельским сообществам (агроэлектроэнергетика на крыше) и солнечной промышленности.
– Европейская комиссия имеет широкий спектр грантов для развития в сельском хозяйстве, которые могут получить агроэлектрические компании. подать заявление за. Европейские страны также индивидуально предлагают гранты, такие как Италия EUR 1.2 млн сельскохозяйственный грант.
– Австралия предлагает гранты на энергоэффективные решения – зонтик, под который попадает агроэнергетика. В Новом Южном Уэльсе сельскохозяйственная средняя школа получила AUD 180,000 из Проекта решений по энергоэффективности DPI Нового Южного Уэльса, чтобы помочь запустить его программу агроэлектроэнергетики. Это показывает, что стоит подавать заявки на гранты как от региональных, так и от национальных правительств.
– Министерство сельского, лесного и водного хозяйства Сербии предлагает EUR 38 млн для конкурентоспособных объектов сельского хозяйства страны, в том числе агровольтаики.
В дополнение к вышеперечисленному во многих других регионах наблюдается рост интереса к агроэнергетике, в том числе Индия и Африка. Однако, несмотря на первоначальный оптимизм в отношении рост агроэнергетики в Китае, правительственные чиновники сейчас рассматривают запрет агровольтаики в сельском хозяйстве из-за снижения урожайности сельскохозяйственных культур в густонаселенной стране.
Заключение
Агроэлектрические системы революционизируют сельское хозяйство и производство возобновляемой энергии: агроэлектрические установки на крышах обеспечивают двойное использование высоко ценимого городского пространства в городах, а агроэлектрические фермы и агроэлектрические теплицы делают то же самое в сельской местности. Благодаря многочисленным исследованиям, показывающим преимущества этого метода ведения сельского хозяйства, включая более высокую урожайность, более эффективное производство электроэнергии, снижение потребления воды и более здоровую землю, становится ясно, что агроэлектрические системы должны внедряться в гораздо более широком масштабе, чем в настоящее время.
Однако этот метод все еще довольно новый, а это означает, что еще предстоит провести исследования по способам максимизации урожайности сельскохозяйственных культур и производства электроэнергии таким образом, чтобы это было выгодно как фермеру, так и земле и животным. К счастью, поскольку это будет дорогостоящий процесс, такие регионы, как США и Европа, лидируют в создании агроэлектрических грантов. Тем не менее, необходимо будет присоединиться большему количеству регионов, если мы хотим, чтобы улучшения происходили достаточно быстро для решения проблемы изменения климата и энергетического кризиса.
