Saules paneļu un mandarīnu koku apvienošana vienā zemes gabalā Tā vairs nav futūristiska ideja, bet gan realitāte, kas tiek pārbaudīta Llíria (Valensijā). Pilnībā ražojošā citrusaugļu fermā ir uzbūvēta pirmā Valensijas kopienā agroelektriskā pilotrūpnīca, kurā tiek izmantoti mandarīnu koki, un šī iekārta demonstrē, vai ir iespējams ražot atjaunojamo enerģiju, neupurējot citrusaugļu audzēšanas rentabilitāti.
Šī pieredze rodas laikā, kad Valensijas laukos pieaug enerģijas izmaksasArvien stingrākas vides prasības un nepieciešamība saglabāt tādas ikoniskas kultūras kā citrusaugļi konkurētspēju rada izaicinājumu. Agrivoltika šķiet potenciāls glābšanas riņķis, taču daudzi jautājumi joprojām nav atbildēti: kas notiek ar augļu kvalitāti, kā tiek veikta apstrāde, kā paneļu radītā ēna ietekmē kultūru un vai šis modelis ir ekonomiski dzīvotspējīgs vidusmēra lauksaimniekam.
Kas ir agrovoltāģija un kāpēc tā tik ļoti interesē citrusaugļu audzētājus?
Agrivoltātika ietver zemes gabala lauksaimnieciskās izmantošanas saskaņošanu ar citiem izmantošanas veidiem. Uzstādot paaugstinātus fotoelektriskos saules paneļus, enerģija tiek ģenerēta un kultūraugi tiek audzēti uz viena un tā paša zemes gabala. Šīs pieejas mērķis ir vienlaikus risināt divas galvenās globālās problēmas: palielināt atjaunojamās enerģijas ražošanu un garantēt pārtikas nodrošinājumu, nepaplašinot kultivētās zemes platības.
Lai gan šī koncepcija tika sākta pētīt jau 80. gs. astoņdesmitajos gados, Lielākā daļa izveidoto agroelektrisko projektu koncentrējas uz dārzkopības vai zema auguma kultūrām.kur ir relatīvi viegli uzstādīt zemas konstrukcijas. Tur ir pierādīts, ka ar labu projektēšanu paneļi ne vienmēr samazina lauksaimniecisko ražošanu un var pat sniegt tādus ieguvumus kā zemāks termiskais spriegums vai ūdens taupīšana.
Vietā, Koksaugos, piemēram, citrusaugļos, praktiski nebija nekādas reālas pieredzes. Līdz šim galvenais šķērslis bija nepieciešamība pēc ļoti augstām konstrukcijām, lai neaizsegtu kokus, kas palielina sākotnējās izmaksas un sarežģī dizainu. Turklāt agronomiskā pārvaldība (apstrāde, apgriešana, ražas novākšana) ir sarežģītāka, un pastāv lielāka nenoteiktība par ēnojuma ietekmi uz augļu kvalitāti un lielumu.
Valensijas kopienā, kur Apelsīnu un mandarīnu koki ir svarīga ainavas un ekonomikas sastāvdaļa.Šis datu trūkums bija nopietna problēma: daudzi projekti tika pieieti no enerģētikas viedokļa, taču bez pārliecinošiem pierādījumiem par to, kā citrusaugļi ilgtermiņā reaģēs uz šādu iekārtu.
Valensijas Politehniskās universitātes (UPV) Agrivoltaikas katedra Tas tika izveidots tieši tāpēc, lai aizpildītu šo zināšanu trūkumu, ar ļoti skaidru mērķi: stingri izmērīt, kas notiek, kad fotoelektriskā iekārta tiek apvienota ar citrusaugļu kultūru ražošanā, un to darīt reālos darbības apstākļos.
Pirmais agroelektriskais augs starp mandarīnu kokiem Llírijā
Šīs darbības jomas vadošais projekts ir Tango Gold mandarīnu fermā uzstādītā agroelektriskā pilotspēkstacija Llíria pašvaldībā. Tie ir aptuveni četrus gadus veci koki, kas jau ir ražošanas fāzē un pieder uzņēmumam Agro Cycle Life, kas specializējas lauksaimniecībā 4.0 un progresīvā datu pārvaldībā.
Ir izveidots aptuveni 500 m² liels zemes gabals. 30 kWp fotoelektriskā iekārtaKonstrukcija, kas ir īpaši projektēta atbilstoši kultūraugam, sasniedz aptuveni 5,5 metru augstumu, lai netraucētu mandarīnu koku augšanu un nodrošinātu ikdienas lauksaimniecības darbus. Šī detaļa ir ļoti svarīga: paneļu pacelšana tik augstu ievērojami palielina projekta izmaksas, taču tas ir vienīgais veids, kā koki un tehnika var pastāvēt līdzās paneļiem.
Augs ir sadalīts trīs skaidri diferencēti eksperimentālie bloki: viena rinda ar fiksētu konstrukciju, otra ar mobilo konstrukciju, kas aprīkota ar saules enerģijas izsekotāju (agritracker), un trešā kontroles zona bez paneļiem. Šī konstrukcija ļauj tieši salīdzināt, kas notiek katrā konfigurācijā un ar identisku kultūraugu, bet bez ēnojuma vai konstrukcijām virs tās.
Sekcijas ar paneļiem ir uzstādītas bifaciālās plāksnesspēj uztvert starojumu gan no augšējās, gan apakšējās virsmas. Tas ir īpaši interesanti lauksaimniecības vidē, kur augsnes un veģetācijas atstaroto gaismu var izmantot, lai palielinātu elektroenerģijas ražošanu, neprasot vairāk zemes.
Instalācija ir iecerēta arī kā pašai saimniecībai paredzēta pašpatēriņa iekārtalai saražotā enerģija galvenokārt tiktu izmantota tādu vajadzību apmierināšanai kā apūdeņošana un citu lauksaimniecības patēriņu. Tas ļauj vienlaikus analizēt gan agronomiskos, gan enerģētiskos aspektus un novērtēt, vai kopumā sistēma uzlabo saimniecības peļņas un zaudējumu pārskatu.
Sadarbības projekts starp universitāti, uzņēmumiem un apūdeņošanas sistēmu izstrādātājiem
Llíria rūpnīca nav atsevišķa iniciatīva, bet gan daļa no plašāka projekta. plašs UPV Agrivoltaic katedras sadarbības līgums, kurā piedalās vadošās vienības no enerģētikas un lauksaimniecības nozarēm. Tie ietver EMIN Energy, Fundación Elecnor, VAO Sistemas, GSFI Energía, Gestión y Administración Técnica Agraria un Llíria Irrigation Community.
Par inženiertehnisko un tehnisko projektēšanu bija atbildīgs EMIN Energy. Uzstādīšana ietver agronomisko un eksperimentālo vajadzību pārvēršanu konkrētā fotoelektriskā risinājumā. Būvniecību veica uzņēmums Ruano, kas specializējas šāda veida uzstādīšanā, savukārt Agro Cycle Life ieguldīja esošo saimniecību un savu pieredzi lauksaimniecības datu pārvaldībā.
La Llíria apūdeņošanas kopiena Tam ir galvenā loma kā zemes gabala īpašniekam un kā pārstāvošam dalībniekam reģiona apūdeņošanas nozarē. Tā prezidents Hosē Alfonso Soria, kurš ir arī Valensijas kopienas apūdeņošanas kopienu federācijas (FECOREVA) priekšsēdētājs, ir uzsvēris projekta stratēģisko vērtību, paredzot nozares izaicinājumus un meklējot risinājumus, kurus vēlāk var piemērot citām saimniecībām.
Valensijas Politehniskās universitātes vārdā, Rektors Hosē E. Kapilja ir uzsvēris, ka šī pilotiekārta radīs “pamatotu, oriģinālu un noderīgu” informāciju. pieņemt lēmumus Valensijas citrusaugļu nozarē. Universitāte nodrošina pētniecības komandu, zinātnisko infrastruktūru un analītiskās spējas, kas nepieciešamas, lai apkopotos datus pārvērstu piemērojamās zināšanās.
Projekta ikdienas darbībā tādi vārdi kā Zulema Sousa, agronome un doktorante un pētnieks Agrovitoloģijas katedrā un EMIN Energy loceklis, un Cēzars Gonsaless Pavons, lauksaimniecības inženierzinātņu doktors un asociētais profesors UPV Lietišķās fizikas katedrā. Abi ir daļa no pētniecības komandas, kas izstrādā testus, nosaka mērāmos mainīgos un interpretē sākotnējos rezultātus.
Kas tiek pētīts agroelektriskajā rūpnīcā attiecībā uz mandarīniem?
Projekta zinātniskā būtība ir Zulemas Sousas doktora disertācija ar nosaukumu “Agroelektrisko iekārtu mijiedarbības analīze uz jau esošajām citrusaugļu kultūrām”Viņu mērķis ir iegūt ticamus datus, kas ļaus viņiem atbildēt uz lielo jautājumu: vai pilnā ražošanas apjomā esošs mandarīnu dārzs var pastāvēt līdzās augstai fotoelektriskajai konstrukcijai, nezaudējot agronomisko un komerciālo rentabilitāti?
Par šo, Tiek ieviesta uzlabota sensoru sistēma Tā nepārtraukti reģistrēs mikroklimatiskos, enerģijas un agronomiskos mainīgos trīs izmēģinājumu zonās (kontroles, fiksētā konstrukcija un mobilā konstrukcija). Cita starpā tā mērīs faktisko apstarojuma daudzumu, kas sasniedz kultūraugus, gaisa un augsnes temperatūru un mitrumu, vēja ātrumu un fotoelektriskās iekārtas enerģijas plūsmas.
Tīri lauksaimnieciskā aspektā, Raža kilogramos un augļu kvalitāte tiks detalizēti analizēta.Tiks pētīts izmērs, uzvedība pēc ražas novākšanas un komerciālā vērtība. Tiks pārbaudīta arī koku veģetatīvā augšana, to ūdens bilance un iespējamās izmaiņas apūdeņošanas pārvaldībā — aspekti, kas ir īpaši jutīgi Vidusjūras klimatā ar arvien karstākām vasarām.
Vēl viena svarīga pētījuma daļa būs pārbaudīt, lauksaimniecības uzdevumu saderība ar struktūruAugu aizsardzības līdzekļu lietošana (piemēram, ar droniem), apgriešana, ražas novākšana, vieglās tehnikas pārvietošanās utt. Daži augu aizsardzības līdzekļi var sabojāt vai notraipīt paneļus, un jebkādas papildu sarežģītības lauka darbos var nozīmēt augstākas izmaksas un mazāku pievilcību lauksaimniekam.
No enerģijas viedokļa, Tiks novērtēta iekārtas produktivitāte (30 kWp). attiecībā uz gada saražoto enerģiju, divfāžu paneļu efektivitāti lauksaimniecības vidē, apkopi un iespējamām problēmām, kas raksturīgas lauksaimniecības kontekstam (putekļi, mitrums, nejauša ietekme utt.). Tas viss ar mērķi novērtēt, kā enerģijas ieņēmumi kompensē investīciju un ekspluatācijas izmaksas.
Dizaina loma: vispirms kultivēšana, tad šķīvji
Viena no galvenajām idejām, ko atkārto pētnieku komanda, ir tāda, ka Agroelektriskās instalācijas panākumi citrusaugļos lielā mērā ir atkarīgi no konstrukcijas.Runa nav par tradicionālā saules parka klonēšanu un tā izveidi fermā, bet gan par fotoelektriskā risinājuma pielāgošanu kultūraugiem, zemei un klimatam, nevis otrādi.
Llírijā izvēlētā iespēja ir bijusi konstrukcijas līdz 5,5 m Tas ir tieši tāpēc, lai respektētu mandarīnu koku augšanu un izvairītos no tiešas iejaukšanās koku vainagos. Turklāt zonu ar saules enerģijas izsekošanas ierīci (agritracker) noteiktos laikos var novietot gandrīz vertikāli, piemēram, dronu lietošanas laikā, lai līdz minimumam samazinātu traucējumus fitosanitārajām apstrādēm.
Tehnoloģiju izmantošana lauksaimniecība 4.0 Agro Cycle Life un tādi uzņēmumi kā GOTA, kur strādā Sesars Gonsaless, specializējoties apūdeņošanas risinājumos, ļauj pielāgot ūdens un ievades pārvaldību jaunajiem mikroklimata apstākļiem ko ģenerē sensori. Mērķis ir maksimāli izmantot sensoru datus, lai lauksaimnieki varētu pieņemt pamatotus lēmumus, nevis pieņēmumus.
UPV rektors ir uzstājis, ka Projekts ne tikai cenšas pierādīt, ka agroelektriskā enerģija ir tehniski iespējama,taču tā mērķis ir pārbaudīt, vai tā piedāvā reālas priekšrocības konkurētspējas un noturības ziņā, ņemot vērā augstās enerģijas cenas un arvien izteiktākas klimata pārmaiņas.
Šajā ziņā dizains ņem vērā arī uzstādīšanas vienkāršība un izturībaPaaugstinātas konstrukcijas ir dārgākas, taču, ja var pierādīt, ka tās daudzus gadus nodrošina atbilstošu kultivēšanas un enerģijas saderību, ekonomiskais līdzsvars varētu nosvērties par labu šim modelim, īpaši, ja tiek piedāvātas sadarbības formulas starp lauksaimniecības zemes īpašnieku un enerģijas investoru.
Ēna, karstums un augļu kvalitāte: lielie nezināmie
Viens no delikātākajiem pētījuma aspektiem ir ēnojuma paneļu ietekme uz Tango Gold mandarīniemPastāv hipotēzes, kas liecina, ka vasaras karstuma stresa periodos zināms tiešā starojuma samazinājums varētu būt pozitīvs, samazinot augļu apdegumus un uzlabojot koka ūdens bilanci.
Zulema Sousa norāda, ka daži iepriekšējie darbi liecina, ka Šī šķirne varēja paciest un pat novērtēt zināmu aizsardzību. karstuma viļņu laikā. Tomēr līdz šim nebija konkrētu datu par citrusaugļiem agroelektriskās struktūrās; tāpēc Llíria projekts ir tik nozīmīgs kā reālās pasaules izmēģinājumu vieta, lai apstiprinātu vai atspēkotu šīs hipotēzes.
Sesaram Gonsalesam kritiskais punkts būs ne tikai kopējā produkcija kilogramos, bet arī augļu lielums un komerciālā kvalitāteJa ēnojums samazina augļa izmēru vai maina tā īpašības tādā veidā, kas kaitē tirgum, iekārta zaudētu savu mērķi no lauksaimnieka viedokļa, lai cik labi tā darbotos energoefektivitātes ziņā.
Tiks analizēta arī ēnu ietekme. veģetatīvā augšana, ziedēšana un augļu veidošanāsGaismas sadalījuma izmaiņas vainagā var ietekmēt koka struktūru, ventilāciju un dažu kaitēkļu vai slimību izplatību, kas savukārt ietekmētu nepieciešamību pēc apstrādes un kultūraugu apsaimniekošanas.
Vienlaikus iekārta ļaus pētniekiem pētīt, vai daļējas ēnojuma un fotoelektriskās enerģijas kombinācija palīdz mazināt dažas klimata pārmaiņu sekas Attiecībā uz citrusaugļiem, piemēram, ekstremālas temperatūras vai ūdens trūkums. Ja šajā jomā tiks pierādīta pozitīva sinerģija, nozares interese par agroelektrisko enerģiju varētu strauji pieaugt.
Pētījumu izmaksas, biznesa modeļi un laika grafiki
Papildus tehniskajiem aspektiem projekts saskaras ar nopietnu izaicinājumu Ekonomiskais jautājums, kas galu galā noteiks, vai modelis sāks attīstīties.Augstās konstrukcijas, kas nepieciešamas, lai netraucētu mandarīnu kokiem, ir ievērojams ieguldījums, un tas prasa rūpīgu lomu sadalījuma apsvēršanu starp tiem, kas nodrošina kapitālu fotoelektriskajai elektrostacijai, un tiem, kas pārvalda lauksaimniecības darbību.
Sesars Gonsaless norāda, ka nākotnes komerciālā scenārijā Visticamāk, ka ieguldījumus enerģijas komponentē veiks konkrēts attīstītājs.Lauksaimnieks saņemtu īri vai kompensāciju par iekārtas uzstādīšanas atļaušanu savā zemē. Jebkurā gadījumā galvenais būs tas, ka enerģijas un lauksaimnieciskās ražošanas ienākumu kombinācija piedāvā pievilcīgu atdevi.
Pētnieku komanda uzstāj, ka Ātras atbildes nevar gaidītKoksaugiem būtiska ietekme parādās laikā, un, lai izdarītu pamatotus secinājumus, ir nepieciešamas vairākas pilnas veģetācijas sezonas. Viņi nosaka minimālo laika posmu aptuveni divu gadu laikā, lai iegūtu pietiekami pamatotus rezultātus, un vairāk laika, lai apstiprinātu stabilas tendences.
Tikmēr pilotrūpnīca darbosies kā stabila pētniecības infrastruktūraProjekts ir atvērts jauniem jautājumiem un eksperimentiem, kas varētu rasties procesa gaitā. Tas ir arī daļa no doktora disertācijas un universitātes un nozares sadarbības, kuras mērķis ir radīt publikācijas un tehniskos materiālus nozarei.
Līdztekus šai pieredzei Valensijas kopiena turpina gūt panākumus šādās jomās: citas citrusaugļu inovāciju līnijas, piemēram, jaunu potcelmu izstrāde, kas ir izturīgi pret slimībām un abiotisko stresu. Piemēram, Valensijas Lauksaimniecības pētījumu institūts (IVIA) ir prezentējis CIVAC 19 potcelmu, kas ir Kleopatras mandarīna un Poncirus trifoliata hibrīds, kas ir izturīgs pret citrusu tristezas vīrusu (CTV), ar daļēji pundurveida efektu un interesi par intensīvas plantācijas un mehanizēts.
Šāda veida sasniegumi ģenētiskajā uzlabošanā, kā arī tādi priekšlikumi kā agrovoltātika, Tie pastiprina apņemšanos veidot konkurētspējīgāku un ilgtspējīgāku citrusaugļu nozari.kur tehnoloģijas, publiskā pētniecība un sadarbība ar privātiem uzņēmumiem apvienojas, lai modernizētu nozari, nezaudējot no redzesloka tās ekonomisko realitāti.
Llíria pieredzei ir lemts kļūt par etalonu: ja dati apstiprina, ka mandarīnu koki var pastāvēt līdzās saules paneļiem, nezaudējot kvalitāti vai rentabilitātiUn, tā kā saražotā enerģija palīdz samazināt apūdeņošanas un apsaimniekošanas izmaksas, daudzi lauksaimnieki agroelektrisko enerģiju uzskatīs par reālu iespēju veidot noturību neskaidras nākotnes apstākļos. No otras puses, ja radīsies ievērojami zaudējumi vai grūti pārvaldāmas komplikācijas, nozarei vismaz būs objektīva informācija, lai pieņemtu pamatotus lēmumus. Šī izmēģinājuma rūpnīca ir izšķirošs solis ceļā no teorētiskas diskusijas uz praktisku pielietojumu saules enerģijas un citrusaugļu audzēšanas integrācijā Valensijas kopienā.