به گزارش تجارت نیوز، در جهانی که با بحران انرژی، فشار بر منابع طبیعی و تغییرات اقلیمی دست و پنجه نرم میکند، یک مسئله حیاتی بیش از همیشه خودنمایی میکند: چگونه برق پاک تولید کنیم، بدون آنکه زمین کشاورزی را از بین ببریم؟
کشوری مانند ژاپن با زمینهای محدود و جمعیت متراکم، به دنبال راهکارهایی است که بتواند بدون لطمه به کشاورزی، ظرفیت انرژی تجدیدپذیر خود را افزایش دهد. راهحل آنها ساده به نظر میرسد، اما در واقع حاصل پژوهشی دقیق و طراحی مهندسی هوشمندانه است: نصب پنلهای خورشیدی بالای شالیزارهای برنج.
فناوری روی شالیزار؛ هم برنج، هم برق
پژوهشگران دانشگاه توکیو بهتازگی در یک طرح آزمایشی، آرایهای از پنلهای خورشیدی دو محوره ردیاب خورشید را سه متر بالاتر از یک شالیزار در استان ناگانو نصب کردند. این پنلها میتوانند زاویه و جهت خود را بهصورت روزانه و فصلی تنظیم کنند تا هم نور کافی به گیاهان برسد و هم حداکثر برق تولید شود.
نتایج خیرهکننده بودند:
- در سال اول، شالیزار زیر پنلها ۷۵٪ عملکرد برنج نسبت به شالیزار مجاور داشت.
- در سال دوم، پس از بهبود زاویهبندی، این عدد به ۸۵٪ رسید.
- کیفیت دانه برنج در هر دو سال، به بالاترین سطح استاندارد ژاپن رسید.
- پنلها در مجموع ۴۴،۰۰۰ کیلووات ساعت در سال برق تولید کردند، معادل بازدهی ۹۶۱ کیلوواتساعت به ازای هر کیلووات نصبشده.
این عملکرد با بسیاری از پروژههای خورشیدی-کشاورزی در اروپا قابل مقایسه است. جالبتر اینکه، حتی بدون یارانه دولتی، قیمت تمامشده برق تولیدی حدود ۲۷ ین به ازای هر کیلوواتساعت برآورد شد؛ تقریباً معادل نرخ برق خانگی ژاپن.
چرا این طرح اهمیت دارد؟
به نقل از IE، ژاپن کشوری است با زمینهای عمدتاً کوهستانی، که فضای کافی برای توسعه نیروگاههای خورشیدی در مقیاس صنعتی ندارد. در مقایسه:
- یک نیروگاه خورشیدی ۱ مگاواتی حدود ۴ تا ۵ هکتار زمین نیاز دارد.
- نیروگاههای حرارتی (زغالسنگ یا گاز) میتوانند ۵۰۰ مگاوات را در کمتر از ۱۰۰ هکتار تولید کنند.
به این ترتیب، توسعه انرژی خورشیدی در کشوری مانند ژاپن، بدون نوآوریهایی مانند کشاورزی-ولتائیک (agrivoltaics)، تقریباً غیرممکن خواهد بود.
این طرح همزمان با شتاب ژاپن برای توسعه انرژیهای پاک مطرح شده است. دولت این کشور برنامه دارد تا سال ۲۰۲۷، بیش از ۱۰۰ مگاوات پنلهای خورشیدی فوقنازک با ضخامت کمتر از ۱ میلیمتر را در نقاط مختلف مستقر کند.
آیندهنگری: هوش مصنوعی، مواد جدید، انعطاف اقتصادی
این فقط شروع ماجراست. محققان دانشگاه توکیو برنامه دارند:
- از هوش مصنوعی برای تنظیم زمانواقعی زاویه پنلها براساس نور، آبوهوا و رشد محصول استفاده کنند.
- از مواد نیمهشفاف بهره بگیرند که ضمن تولید برق، نور کافی برای رشد گیاه را عبور دهند.
- سیستمهایی طراحی کنند که علاوه بر انرژی، درآمد دوم برای کشاورزان ایجاد کند.
این مدل نه تنها به پایداری شبکه برق کمک میکند، بلکه موجب مقاومت اقتصادی مناطق روستایی در برابر شوکهای اقتصادی و اقلیمی خواهد شد.
نور خورشید، فراتر از برق
این پروژه اثبات میکند که انتخاب بین غذا و انرژی، یک دوگانه اجباری نیست. با طراحی هوشمندانه، میتوان از یک زمین همزمان برای تولید مواد غذایی و انرژی تجدیدپذیر استفاده کرد.
کشاورزیولتائیک، بهویژه در مناطقی با منابع محدود زمین، میتواند یکی از گزینههای اصلی برای مقابله با بحرانهای اقلیمی، انرژی و اقتصادی باشد.
کاربرد این ایده در ایران: فرصتی در شالیزارهای شمالی
ایران، بهویژه در استانهای شمالی مانند گیلان و مازندران، دارای صدها هزار هکتار شالیزار است که میتوان از آنها برای توسعه انرژی خورشیدی بدون تخریب زمین کشاورزی استفاده کرد. در حالی که کشور در تابستانها با کمبود برق و خاموشی مواجه است، چنین پروژههایی میتوانند نیازهای محلی به برق را تأمین کرده و به تابآوری شبکه انرژی کمک کنند.
این وظیفه وزارت نیرو، وزارت جهاد کشاورزی و سازمان انرژیهای تجدیدپذیر (ساتبا) است که با بهرهگیری از این مدلهای موفق جهانی، مسیر نوآوری را برای مقابله با بحران انرژی در پیش بگیرند. ایران اگر میخواهد به توسعه پایدار و امنیت غذایی و انرژی برسد، باید از تجربیات کشورهایی مانند ژاپن درس بگیرد، نه فقط تماشا کند.
این راه حل ژاپنی با توجه به محیط منحصر به فرد پهنه سرزمینی ژاپن ارزشمند و دارای توجیه است، در ایران که بیشترین پهنه سرزمینیاش متعلق به کویرهای مرکزی است و علاوه بر آفتابی بودن در اکثر روزهای سال، در این پهنه وسیع امکان بهره مندی دیگری فعلا قابل تصور نیست، چرا باید هزینه نصب پنلهای خورشیدی در ارتفاع سه متری را در شمال کشور که از کمترین روزهای آفتابی برخوردار است را تقبل کرد و راندمان محصول را هم به ۸۵ درصد و یا کمتر کاهش داد؟!!!
یکی از دوستان ما کارش نصب پنل خورشیدیه میگه با جنس هایی که در بازار موجوده بنده پیشنهاد نمیکنم سرمایه گذاری کنید اگر پنل با کیفیت و جنس خوب باشه کار خوبیه.در خصوص کشاورزان لطفاً یکطرفه مسیر طی نکنید که تمام سرمایه کشاورز بده و اجرا بکنه چون شما گفتید کار خوبیه.بیایید منصفانه پیشنهاد بدیم من خودم شالیکاری هستم حداقل چهار حلقه چاه برای اجرای این طرح داریم چقدر درآمد داریم که این طرح را اجرا کنیم.پیشنهاد بنده اینه حالا شما که میگید خوبه.دولت هم که میگه خوبه پس طوری برنامه ریزی شود که از طرف دولت یارانه ای برای اینکار در نظر گرفته شود یا همیشه میگویند با این مازاد تولید برق میشه در شبکه سراسری فروخت پس اگر اینجوریه حداقل پنل دولت بده اجرا با خودمون و مازاد تولید و فروش هم برای خودشون حالا نظر شما چیه؟
حرف زدن خیلی آسونه بیزحمت برید مدیریتتون رو درست کنید صنعت و آموزش رو که داغون کردید الان دیگه فقط مونده کشاورزی . کمی فکر کنید قشنگ دارید برنامه های دشمن رو بدون هزینه کردنشون براشون انجام میدید
بهبه چه شود برنج ک ۳۵۰ هزار و قبض های میلیونی برق
قربونت ما با این همه کویر و بیابان و ساحل و کوهستان. تازه بعد از این مصیبت ناترازی یکم به فراست برق خورشیدی افتادیم. گیلان زیبا اوضاع مدیریتش خیلی داغون تر از این حرفهاست داداش.
شکرخدا کشورعزیزمون ایران اینقدر کویروکوهستانهای پهناورداره که،چنانچه بخوادازکل ظرفیتشون برای تولیدبرق خورشیدی استفاده کنه،نه تنها کشورخودمون بلکه خیلی ازکشورهای دیگه روهم میتونه تامین کنه،ولی به شرط اخذتصمیم قاطعانه واجرای زیرساختهای لازم.
ژاپن زمین کم داره ناچار شده از این روش استفاده کنه اما ایران سرزمین پهناور و کویرها و بیابانهای زیادی داره و برای استفاده از انرژی خورشیدی هیچ محدودیتی جز تصمیم نداره