Устойчивое сельское хозяйство на основе агровольтаики
Агровольтаика — это, по сути, одновременное использование земли для выращивания сельскохозяйственных культур и установки систем солнечной генерации. Эта модель становится все более популярной в современном сельском хозяйстве и рассматривается как важный путь к модернизации сельского хозяйства благодаря своим преимуществам в повышении эффективности использования земли и содействии развитию зеленой энергетики.
Ключевые параметры агровольтаики
Для успешной реализации агровольтаики необходимо учитывать следующие ключевые параметры:
-
Выбор фотогальванических модулей: Фотогальванические модули являются основным компонентом системы солнечной генерации. Учитывая мощность одного модуля, коэффициент преобразования, стоимость, технологическую зрелость и рыночную долю, в этом проекте выбраны двусторонние двустекольные монокристаллические кремниевые модули мощностью 550 Вт.
-
Выбор инверторов: Фотогальванические инверторы оказывают значительное влияние на объем выработки электроэнергии, первоначальные инвестиции, эксплуатационные расходы и качество электроэнергии. Учитывая передовые технологии, стоимость электроэнергии, внутреннюю норму доходности проекта и условия на месте, мы выбрали централизованный инвертор EP-3125-HC с соотношением мощности около 1,31.
-
Проектирование фотогальванических массивов: Объем генерации солнечных батарей зависит от интенсивности солнечного света. Максимальная выработка электроэнергии достигается, когда свет падает перпендикулярно на панели, и значительно снижается при изменении угла падения. Солнечные трекеры позволяют держать панели перпендикулярно солнцу в течение длительного времени, максимизируя преобразование солнечной энергии в электроэнергию.
Преимущества агровольтаики
-
Преимущества использования земельных участков: Концепция агровольтаических интегрированных проектов появилась как способ эффективного использования сельскохозяйственных земель, за исключением основных сельскохозяйственных угодий. Проекты могут реализовываться на сельскохозяйственных землях, полученных через передачу прав на использование земли. Это позволяет эффективно сочетать сельскохозяйственные объекты и солнечную генерацию без изменения назначения земельных участков.
-
Выбор земельных участков для агровольтаических проектов: Земли для сельскохозяйственных объектов должны максимально использовать неиспользуемые земли, такие как пустыри, склоны гор или низкоэффективные земельные участки. Если необходимо использовать пахотные земли, то следует отдавать предпочтение участкам низкого качества, а для уменьшения ущерба пахотному слою использовать меры по его сохранению. Запрещается использование основных сельскохозяйственных угодий.
-
Регистрация агровольтаических проектов: Проекты сельскохозяйственных объектов и фотогальванические проекты должны реализовываться на уже зарегистрированных сельскохозяйственных объектах. Панели могут быть установлены на крышах объектов без ущерба для их производства и без дополнительного использования земли, что не приведет к изменению целевого назначения земель.
Согласование генерации и потребления электроэнергии
В агровольтаических системах мощность системы солнечной генерации должна соответствовать общей мощности потребления сельскохозяйственных объектов (ирригация, освещение, вентиляция, обогрев и мониторинг) с запасом мощности не менее 10%. Это позволит солнечной системе удовлетворять потребности сельскохозяйственных объектов в повседневной деятельности и обеспечивать излишки энергии для других нужд.
Выбор подходящих сельскохозяйственных культур
В агровольтаических теплицах мы выбираем культуры с низкими требованиями к освещению, такие как тенелюбивые растения или грибы, которые не нуждаются в освещении, чтобы минимизировать воздействие теней от солнечных панелей на рост сельскохозяйственных культур.
Этапы строительства и ключевые аспекты проектирования
Процесс строительства агровольтаических проектов включает несколько этапов: выбор участка, выбор культур, планирование проекта, разработка технико-экономического обоснования, предварительное проектирование, проектирование рабочей документации и, наконец, реализация проекта. Каждый этап требует тщательного планирования и обдумывания. Важные аспекты проектирования включают оценку влияния солнечных электростанций на сельскохозяйственные культуры, исследование климатических условий и условий роста сельскохозяйственных культур, консультации с агрономами, определение подходящих культур, учет каналов сбыта и возможных негативных последствий сельскохозяйственных культур для оборудования солнечных электростанций.
Анализ экономической эффективности
Агровольтаические проекты могут приносить как экономическую, так и экологическую выгоду. Для проекта на 1000 акров с установленной мощностью 20 мегаватт инвестиции включают аренду земли, затраты на сельскохозяйственные теплицы и строительство солнечных станций. Доходы поступают от годовой выработки электроэнергии и урожая с теплиц. Согласно комплексному анализу, этот проект может окупить свои затраты примерно через 4,0 года с доходностью 25%. С точки зрения экологической выгоды, солнечные электростанции могут сократить выбросы углекислого газа примерно на 12 000 тонн в год, что способствует улучшению экологической ситуации и борьбе с глобальным потеплением.
Проблемы и пути их решения
Агровольтаические проекты могут сталкиваться с проблемами, такими как значительные начальные инвестиции, сокращение субсидий на солнечную энергию, неопределенность доходов и нежелание коммерческих компаний участвовать в этих проектах. Однако при наличии достаточной рыночной выгоды для фермеров, пастухов и компаний эти проблемы могут быть решены, и агровольтаика не будет полностью зависеть от правительственной поддержки.
Агровольтаика — это инновационная модель развития сельского хозяйства, которая не только повышает эффективность использования земли, но и способствует развитию зеленой энергетики. Несмотря на возникающие трудности, если фермеры, пастухи и компании смогут получить достаточную рыночную прибыль, агровольтаика сможет стать устойчивой моделью развития.
