أوروبا لديها 51TW من الطاقة الكهروضوئية الزراعية ، 25 ضعف الطلب الحالي على الكهرباء

وفقا لبحث نشر في وقت سابق من هذا العام في مجلة Advances in Photovoltaics، فإن أوروبا لديها القدرة على نشر 51 تيراواط من الدعم الزراعي الخلايا الكهروضوئية الشمسية، أو الخلايا الكهروضوئية الزراعية.

مع الأخذ في الاعتبار توليد الطاقة والإمكانات الزراعية، وجد الباحثون أن 51 تيراواط من القدرة الكهروضوئية الزراعية في جميع أنحاء أوروبا (أي ما يعادل 71500 تيراواط ساعة سنويا) ــ 25 ضعف الطلب الحالي على الكهرباء في أوروبا ــ ستكون ممكنة إذا تم استخدام جميع الأراضي الممكنة.

نظرت الدراسة في ثلاثة تكوينات كهروضوئية زراعية: وحدات أحادية الجانب ثابتة الميل معلقة فوق الزراعة، ووحدات أحادية المحور أحادية الجانب مجهزة بأجهزة تتبع تغير الزوايا على مدار اليوم، ووحدات عمودية ثنائية الجانب موضوعة في صفوف تشبه السياج.

واستند اكتشاف 51TW إلى سيناريو اختبار من حقل نفط واحد في الدنمارك، والذي تم بعد ذلك استقراءه رياضيًا لمحاكاة أجزاء أخرى من القارة الأوروبية. تبلغ كثافة القدرة المثلى للطاقة الكهروضوئية الزراعية حوالي 30 وات لكل متر مربع، حيث تسمح ببقاء 80٪ على الأقل من الأرض متاحة للمحاصيل.

وتتوزع النتائج بشكل غير متساو عبر القارة، حيث تتراوح احتمالية انتشار الطاقة الكهروضوئية الزراعية من 1% من الأراضي المتاحة في النرويج إلى 53% في الدنمارك. تميل خطوط العرض المنخفضة أيضًا إلى توفير قدر أكبر من الإشعاع الشمسي وإنتاج طاقة أكبر.

إن استدامة إنتاج الكهرباء والزراعة على نفس الأرض هو مفتاح الخلايا الكهروضوئية الزراعية، وهذا النهج لديه القدرة على القضاء على العديد من المشاكل التي تواجه صناعة الطاقة الكهروضوئية والزراعة، مثل الأراضي المتاحة، والأمن الغذائي والطاقة، والمجتمعات المحلية، وما إلى ذلك. المعارضة ونيمبي وأزمة المناخ الأوسع.

من بين التكوينات المعيارية، يبدو التتبع أحادي المحور هو الأكثر واعدة، ولكنه أيضًا الأكثر تكلفة. وجدت الدراسة أن التتبع أحادي المحور والوحدات الرأسية توفر الإشعاع الشمسي الأكثر ثباتًا الذي يصل إلى الأرض، كما يوفر التتبع أيضًا أعلى إنتاج للطاقة. ليس من المستغرب أن تخلق الوحدات ذات الإمالة الثابتة خطوطًا ملحوظة من الظل على الأرض، مما يؤثر على غلات المحاصيل، ولم يتم تحسينها لتكون متسقة طوال اليوم.

تحركت الحكومة الهولندية الأسبوع الماضي بشكل فعال لحظر استخدام الخلايا الكهروضوئية الزراعية في الأراضي الزراعية الهولندية، وهي خطوة أثارت الذعر بين ممثلي صناعة الطاقة الشمسية في البلاد مع استمرار احتجاجات المزارعين على خطط تقليص الصناعة.

يمكن أن توفر الخلايا الكهروضوئية الزراعية فوائد لإنتاج المحاصيل و توليد الطاقةويأمل العديد من المتبنين تحقيق التوازن بين عملية التمثيل الضوئي والخلايا الكهروضوئية لتحسين استخدام الأراضي بشكل فعال. القضية الأكثر وضوحا وأهمية هي تقاسم الأراضي في حد ذاته، والاستخدام العملي والاقتصادي الأكبر الذي يأتي مع إنتاج الغذاء والكهرباء في نفس المنطقة.

بالإضافة إلى هذا، الوحدات الكهروضوئية يمكن أن توفر الظل والمأوى في المناخات الجافة، وتجعل الري والاحتفاظ بالمياه أسهل، وبالتالي تعزز نظامًا بيئيًا أكثر حيوية تحتها. ويمكن أيضًا تبريد المحاصيل الموجودة أسفل الألواح أو بالقرب منها عن طريق تبخير بخار الماء، مما يزيد من كفاءتها.