الطاقة الشمسية في الزراعة لا تقتصر على أغراض الإنارة فقط ، بل هي مطلوبة بشدة في أنظمة الري والمحركات وأنظمة التحكم في درجة الحرارة، ولتشغيل المضخات ومعدات أخرى.
توسع استهلاك الطاقة في القطاع الزراعي بشكل كبير لتلبية احتياجات العدد المتزايد من السكان والحاجة المتزايدة إلى الغذاء ومن الممكن أن تشكل الطاقة المتجددة وقطاع الزراعة مزيجاً ناجحاً قادراً على حل العديد من المشاكل التي نواجهها اليوم، كما يمكن أن تكون قناة جديدة يمكن أن تساعد في تحسين جودة المحاصيل الزراعية وخفض التكاليف العامة وتحسين كفاءة العمليات الزراعية.
استخدامات الطاقة الشمسية في الزراعة
الطاقة الشمسية في الزراعة تمثل أسلوب حياة مستدام في المناطق الريفية التي تعتمد على الزراعة ، وتعتبر الخلايا الشمسية الكهروضوئية خيارًا موثوقًا ومجربًا للطاقة في المعالجة الزراعية، مثل الدواجن والري والإضاءة ومكافحة الآفات، والتي لا تتطلب إنتاج طاقة عالية.
كما يمكن للقطاع الزراعي أن يستفيد من تقنيات مثل ضخ المياه، والتجفيف بالطاقة الشمسية، وتبريد وحفظ الأغذية، وفيما يلي عدد من تطبيقات الطاقة الشمسية في الزراعة :
- مضخات المياه
- يمكن للطاقة الشمسية تشغيل كل من الزراعة الصغيرة والري الزراعي الأكبر حجمًا، لضمان إمدادات مياه ثابتة 24 ساعة، بالإضافة إلى المساعدة في تلبية الاحتياجات اليومية، ويمكن لمضخات المياه بالطاقة الشمسية أن تضمن إمدادات مياه ثابتة للماشية.
- تعتبر مضخات المياه بالطاقة الشمسية ضرورية في العديد من المواقع التي يكون فيها توافر الطاقة الكهربائية غير مؤكد أو غير موجود، ويمكن للمزارعين توفير ساعات عمل لا حصر لها باستخدام المضخات الشمسية لنقل المياه من القنوات والخزانات إلى أراضيهم.
- التجفيف بالطاقة الشمسية
- في السابق، كانت المنتجات الزراعية مثل الخضروات واللحوم والفواكه يتم تجفيفها في الهواء الطلق، مما أدى إلى ارتفاع معدل الخسارة بسبب تعفن الغذاء. وعلى النقيض من ذلك، تسمح الطاقة الشمسية بالتخزين لفترة أطول بعد الحصاد لأنها تتطلب وقتًا أقل ولا تتأثر بالعناصر الطبيعية.
- هناك أنواع مختلفة من التجفيف الشمسي؛ ومن بينها الهجين والمباشر وغير المباشر، وكان لتجفيف المنتجات الزراعية فرصة لمنع تلوث المحاصيل بسبب الفئران والرياح.
- قد أدت الإنجازات التكنولوجية اليوم إلى تطوير المجففات الشمسية، والتي يمكن أن تساعد في التقاط الطاقة الشمسية وتركيزها في حاوية مغلقة، حيث تستخدم الصواني لتجفيف الفاكهة، ستساعد هذه الحلول أيضًا في تسريع الإجراء وتقليل مقدار الوقت اللازم.
- التبريد
- تتطلب المنتجات الغذائية المعتمدة على الزراعة التبريد والكثير من الطاقة لمعالجتها وحفظها، وتعتبر الطاقة الشمسية للتبريد أكثر عملية، خاصة في المناطق النائية التي لا يتوفر فيها سوى القليل من الوصول إلى الشبكة الكهربائية.
- يمكن استخدام الطاقة الشمسية بكفاءة للتبريد والتدفئة، وتحسين العمر الافتراضي للمنتجات الزراعية مع مزيد من التطوير والتطبيقات.
- تدفئة الحظائر
- تحتاج شركات الألبان والماشية إلى كميات متفاوتة من المياه وتدفئة الأماكن على مدار العام والمواسم. نظرًا لأن تربية الماشية تتم عادةً في مباني مغلقة، فمن الضروري للعمليات أن تكون جودة الهواء ودرجة الحرارة مناسبة. وتستخدم الطاقة الشمسية للتحكم في هذه البيئة طوال العام.
- يمكن للمزارعين تقليل نفقات فاتورة الكهرباء باستخدام نظام التدفئة الذي يعمل بالطاقة الشمسية. تستخدم هذه الأنظمة الألواح الشمسية لتشغيل أجهزة التحكم في درجة الحرارة اللازمة بكفاءة.
- تدفئة الدفيئة (الصوبة الزراعية)
- يعد نظام التدفئة في الدفيئة ضروريًا لبعض النباتات والمحاصيل لتزدهر بشكل صحيح. لا تحتاج البيوت الزجاجية التجارية إلى ضوء الشمس لتوفير الحرارة بل الإضاءة.
- توفر أنظمة التدفئة الدفيئة بالطاقة الشمسية الإضاءة والتدفئة اللازمة. توجد لوحة شمسية لجمع الطاقة وتخزين البطارية في الدفيئة الشمسية. كما يشتمل أيضًا على العزل الذي سيساعد في الحفاظ على الحرارة في الأيام والليالي الباردة.
- إمدادات الكهرباء للمزارع النائية
- قد تقع المزارع في أماكن بعيدة لا تحتوي على إمدادات كهربائية كافية، وقد يواجه المزارعون في كثير من الأحيان مشاكل مع انقطاع التيار الكهربائي ونقصه عند محاولة استخدام معداتهم وأدواتهم في المزارع.
- وفي المزارع، تقوم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بتوليد الكهرباء اللازمة، والتي يتم بعد ذلك تخزينها في البطاريات واستخدامها حسب الحاجة. وعلى المدى الطويل، يساعد هذا المزارعين على توفير المال عن طريق خفض استهلاكهم من الكهرباء من الشبكة.
- أنظمة التبريد بالطاقة الشمسية
- ويعاني المزارعون من خسائر كبيرة لأن مزارعهم غالبا ما تفتقر إلى مرافق التبريد المناسبة. حتى لو كان لديهم نظام تبريد، فإن انقطاع التيار الكهربائي المستمر يقطع إنتاجهم، ويبطئ عملياتهم، ويجعل من الصعب للغاية الحفاظ على تشغيل الأنظمة طوال اليوم.
- تساعد أنظمة التبريد التي تعمل بالطاقة الشمسية في حل هذه المشكلة. ستوفر البطاريات المتصلة بالألواح الشمسية مصدرًا ثابتًا للطاقة لأنظمة التبريد، حيث تأتي الطاقة الصباحية مباشرة من الألواح والطاقة الليلية تأتي من احتياطيات الطاقة الاحتياطية للبطاريات.
فوائد الطاقة الشمسية في الزراعة
- توفير النفقات
- سواء كان الأمر يتعلق بتشغيل مراوح العادم للماشية أو معدات تجهيز المحاصيل المحصودة، فمن المحتمل أن يكون هناك عدة أشهر من العام حيث تكون الكهرباء واحدة من أعلى نفقات المزرعة.
- من خلال استبدال الكهرباء المولدة من المرافق بالطاقة المتجددة التي يولدها نظامك الشمسي، يمكنك فعليًا إلغاء فاتورة الكهرباء الشهرية.
- امتلك نظامك الخاص للطاقة
- في حين أن هناك مزارع شمسية واسعة النطاق تعمل كمحطات طاقة صغيرة تولد الطاقة الشمسية للاستخدام خارج الموقع، فإنه من الممكن تركيب نظام الطاقة الشمسية الخاص بك لإنتاج الطاقة لمزرعتك.
- تم تصميم أنظمة الطاقة الشمسية الزراعية لتوليد طاقة كافية لتشغيل بعض أو كل عمليات مزارعك، وتعويض فاتورة الكهرباء بالطاقة النظيفة، ستكون مالك النظام الشمسي الخاص بك، وفي المقابل ستحصل على الحصة الكاملة من جميع المزايا التي توفرها الألواح الشمسية.
- استثمار إضافي
- اعتمادًا على تكلفة نظامك واستخدامه للطاقة، من الممكن أن يدفع نظامك تكاليفه بنفسه بعد بضع سنوات فقط، وربما يترك عقودًا من عمره الذي يتراوح بين 25 إلى 30 عامًا لإنتاج كهرباء مجانية.
- يؤدي ذلك إلى تحرير الأموال التي كنت ستنفقها على الكهرباء لتوفيرها أو استثمارها مرة أخرى في مزرعتك.
- الطاقة الشمسية في الزراعة تُسهيل مهمة الورثة
- في حين أن أسعار الكهرباء تختلف من سنة إلى أخرى، فمن الآمن أن نقول إنها ستستمر في الارتفاع على المدى الطويل، وما يمكن أن يكون نفقات يمكن التحكم فيها لمزرعتك الآن قد لا يكون كذلك بالنسبة للمزرعة بعد 15 أو 20 عامًا من الآن.
- إذا كانت مزرعتك إرثًا عائليًا يتم تناقله من جيل إلى جيل، فإن النظام الشمسي الذي تقوم بتركيبه خلال فترة ولايتك سيستمر في إفادة الأجيال القادمة، أو إذا كنت تتطلع إلى بيع مزرعتك والتقاعد، فيمكن للنظام الشمسي أن يزيد من قيمة الممتلكات الخاصة بك، مما يمنحك أموالاً نقدية أكبر.
- استثمار منخفض الصيانة ومنخفض المخاطر
- تعمل الطاقة الشمسية بدون أي مدخلات منك ولا تحتاج إلى صيانة نسبيًا. بينما يمكنك تنظيف الألواح الشمسية الخاصة بك، فإن الأمطار تقوم بعمل كافٍ في معظم الأماكن.
- طالما قمت بتثبيت معدات عالية الجودة، يجب أن يكون نظامك محميًا بالضمانات في حالة حدوث خطأ ما. بالإضافة إلى ذلك، توفر بعض شركات تركيب الطاقة الشمسية الحماية بالإضافة إلى ضمانات الشركة المصنعة.
تحديات الطاقة الشمسية في الزراعة
- عند تقييم ما إذا كان تركيب الطاقة الشمسية في مزرعتك هو الشيء الصحيح الذي يجب القيام به أم لا، قم بوزن مقدار الأموال التي ستجنيها من خلال زراعة تلك الأرض مقابل المبلغ الذي ستوفره باستخدام الألواح الشمسية، وعندما يتعلق الأمر بذلك، فإن النظام المصمم لتعويض استخدامك للكهرباء في الموقع فقط لن يشغل جزءًا كبيرًا من الأرض.
- من أجل الحفاظ على سلامة موظفي المرافق، من الضروري إيقاف تشغيل النظام الشمسي لديك حتى يتم تشغيل الشبكة احتياطيًا، وهذا يعني أنه حتى لو كانت الشمس مشرقة، فلن تتمكن من استخدام الكهرباء حتى تعود الطاقة مرة أخرى، وإحدى الطرق للتغلب على ذلك هي تركيب نظام تخزين الطاقة بالإضافة إلى نظامك الشمسي. ستقوم هذه البطاريات بجمع وتخزين الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتشغيل أحمال مختارة في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
- يقوم بعض المزارعين بزراعة محاصيل تتحمل الظل تحت الألواح أو حتى يسمحون للحيوانات الصغيرة ذات النطاق الحر باستخدام الألواح كظل، وهذا قد يتطلب زيادة خلوص الألواح، مما يزيد أيضًا من تكاليف التركيب.
- على الرغم من حوافز توفير التكاليف والوفورات الواعدة على المدى الطويل، فإن تركيب الطاقة الشمسية يكلف أموالا.
- الدفع مقابل تركيب نظام شمسي يشبه الدفع المسبق للكهرباء الخاصة بك للسنوات الخمس أو العشر القادمة، ويعتمد هذا على فترة الاسترداد لنظامك، والتي ستختلف باختلاف تكلفة النظام واستخدام الكهرباء، ولكن في المقابل، ستحصل على كهرباء مجانية لمدة 20 أو 25 سنة أو أكثر.
- يعد التعرض المستمر والمباشر لأشعة الشمس أمرًا ضروريًا لنجاح نظامك الشمسي، وستحتاج إلى أن تكون انتقائيًا عند اختيار مكان للألواح الشمسية، إذا حصلوا على الكثير من الظل، فلن يولدوا ما يكفي من الكهرباء لتعويض فاتورة الكهرباء.
- قد تحتاج إلى تثبيت عدد قليل من اللوحات الإضافية لتعويض الإنتاج المفقود بسبب التغطية السحابية، ولكن مع انخفاض تكاليف التثبيت وارتفاع أسعار الكهرباء، فمن غير المرجح أن يكون لذلك تأثير كبير على عائد الاستثمار لنظامك.
- من السهل أن نفترض أنه إذا كان لديك نظامك الشمسي الخاص، فسوف تكون قادرًا على استخدام الكهرباء حتى عندما تتعطل الشبكة. ومع ذلك، إذا كان لديك نظام شمسي مرتبط بالشبكة، فلن يكون هذا هو الحال إلا إذا استثمرت في معدات إضافية.
تابعونا علي الانستجرام
اقرأ ايضا :
