Η Μασαχουσέτη ηγείται της ηλιακής εγκατάστασης διπλής χρήσης, καθιστώντας δυνατή την καλλιέργεια ορισμένων καλλιεργειών και βοσκοτόπων ενώ παράγει καθαρή ενέργεια.
Τα ηλιακά πάνελ στους τομείς του Κέντρου Έρευνας και Εκπαίδευσης του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης δεν μοιάζουν με αυτά που περιμέναμε οι περισσότεροι από εμάς. Αντί να σκύβουν κοντά στη γη, είναι τοποθετημένα επτά πόδια μακριά από το έδαφος, με άφθονο χώρο για τους αγρότες ή τις αγελάδες να περιπλανιούνται από κάτω. Οι πίνακες χωρίζονται με κενά δύο και τριών ποδιών, αντί να συσσωρεύονται σφιχτά μεταξύ τους. Το φως ρέει μέσα από αυτούς τους χώρους και, από κάτω, σειρές με φυλλώδη λάχανο και λαχανάκια Βρυξελλών αντικαθιστούν την τυπική γυμνή γη ή γρασίδι.
Αυτή η ασυνήθιστη διάταξη είναι ένα από τα πρώτα παραδείγματα ηλιακής εγκατάστασης διπλής χρήσης-μερικές φορές ονομάζεται αγροβολταϊκά. Είναι μια φωτοβολταϊκή συστοιχία που έχει σηκωθεί αρκετά μακριά από το έδαφος και έχει χωριστεί με τέτοιο τρόπο ώστε μερικές καλλιέργειες να μπορούν να αναπτυχθούν ακόμα και κάτω από τα πάνελ. Ο στόχος είναι να βοηθήσουμε τους αγρότες να διαφοροποιήσουν το εισόδημά τους μέσω της παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, διατηρώντας παράλληλα τη γη σε αγροτική χρήση και μειώνοντας τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
"Αυτό θα φαινόταν υπέροχο - φτάνεις στη φάρμα και χρησιμοποιείς τον ίδιο χώρο για να βγάλεις χρήματα από την ηλιακή παραγωγή", δήλωσε ο Brad Mitchell, αναπληρωτής εκτελεστικός διευθυντής του Ομοσπονδία Αγροτικού Γραφείου της Μασαχουσέτης. "Αλλά είναι ακόμα στα αρχικά στάδια."
Η ιδέα της παραγωγής ηλιακής ενέργειας και της καλλιέργειας στην ίδια γη υπήρχε εδώ και λίγο καιρό. Υπάρχουν απομονωμένες εγκαταστάσεις επίδειξης και έρευνας ή έχουν προγραμματιστεί Αριζόνα, Ιαπωνία, να Γαλλία. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, η ιδέα έχει γίνει πιο ελκυστική, καθώς η τιμή των φωτοβολταϊκών πάνελ έχει πέσει κατακόρυφα, το ενδιαφέρον για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχει αυξηθεί και οι οικονομικές πιέσεις στους μικρούς αγρότες έχουν αυξηθεί. Και επειδή οι ηλιακοί πίνακες συχνά εκτοπίζουν τη γεωργία, προκαλώντας ένταση μεταξύ των δύο χρήσεων γης, τα αγροβολταϊκά θεωρούνται ως ένα πιθανό win-win.
Η Μασαχουσέτη βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της ώθησης. Το κράτος είναι φιλόδοξο στόχους ανανεώσιμων πηγών ενέργειας- οι τρέχοντες στόχοι απαιτούν 3,600 μεγαβάτ αιολικής και ηλιακής ικανότητας έως το τέλος του 2020, διπλασιάζοντας την τρέχουσα παραγωγή του κράτους 1,800 μεγαβάτ - έχουν δημιουργήσει ένα έντονο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη ηλιακών έργων, αλλά η υψηλή πυκνότητα πληθυσμού του κράτους σημαίνει ότι η διαθέσιμη γη είναι σπάνια.
Επιπλέον, πολλοί τοπικοί υποστηρικτές τροφίμων υποστηρίζουν ότι ένα ανεπαρκές μέρος των τροφίμων που καταναλώνονται στη Μασαχουσέτη καλλιεργείται εκεί. Η σύντομη καλλιεργητική περίοδος μαζί με το υψηλό κόστος για εργασία και γη μπορούν να κάνουν τη γεωργία στη Μασαχουσέτη μια οικονομικά επισφαλή πρόταση. Ορισμένοι υποστηρικτές λένε ότι οι ηλιακές εγκαταστάσεις διπλής χρήσης έχουν τη δυνατότητα να διευκολύνουν πολλά από αυτά τα προβλήματα ταυτόχρονα.
Παραδοσιακά, όταν οι ηλιακοί προγραμματιστές στρέφονται σε αγροτικές εκτάσεις για τα έργα τους, το ακίνητο μισθώνεται ή πωλείται στον κατασκευαστή, το επιφανειακό έδαφος απογυμνώνεται και τα πάνελ τοποθετούνται σε τσιμεντένια βάδια ενσωματωμένα στη γη. Ενώ η μετατόπιση ενισχύει την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αποδυναμώνει την τοπική προσφορά τροφίμων. Μερικοί κομητείες έχουν αρχίσει ακόμη και να απαγορεύουν τις μεγάλης κλίμακας ηλιακές εξελίξεις σε αγροτικά ακίνητα ως τρόπο διατήρησης της γης.
Οι εξελίξεις διπλής χρήσης ταιριάζουν ιδιαίτερα στις ανάγκες της Μασαχουσέτης και η πολιτεία αρπάζει την ευκαιρία. Η εγκατάσταση UMass, μια συνεργασία μεταξύ της ιδιωτικής ηλιακής εταιρείας Hyperion Systems και του πανεπιστημίου, φιλοξενεί ένα μοναδικό ερευνητικό έργο που στοχεύει στον ακριβή υπολογισμό του τρόπου με τον οποίο διαφέρουν οι διαφορετικές καλλιέργειες όταν καλλιεργούνται κάτω από υπερυψωμένα πάνελ. Και το νέο πρόγραμμα ηλιακών κινήτρων της πολιτείας, γνωστό ως Solar Massachusetts Renewable Target (SMART), προσφέρει επιπλέον αποζημίωση για έργα διπλής χρήσης.
"Από όσο γνωρίζουμε, κανένα άλλο μέρος δεν κάνει αυτό που κάνουμε", δήλωσε ο Michael Lehan, σύμβουλος της Hyperion Systems.
Ιστορία Προέλευσης Αγριβολταϊκών
Η ιστορία των έργων διπλής χρήσης στη Μασαχουσέτη χρονολογείται από το 2008, όταν ο ιδιοκτήτης κατασκευαστικής εταιρείας Dave Marley εγκατέστησε μια ηλιακή συστοιχία στην οροφή της έδρας του στο Amherst και γρήγορα αποφάσισε ότι ήθελε να παράγει ακόμη περισσότερη ενέργεια. Καθώς άρχισε να εξετάζει τη γεωργική γη ως τοποθεσία, ο Marley αποφάσισε να βρει έναν τρόπο να αποφύγει τη διακοπή της γεωργικής χρήσης της γης.
«Συνέχισε να τονίζει:« Θέλω να κρατήσω τη γη ζωντανή και καλά. Δεν θέλω να καλύψω τη γη », δήλωσε ο Gerald Palano, συντονιστής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο Τμήμα Γεωργικών Πόρων της Μασαχουσέτης.
Το 2009, ο Marley συνδέθηκε με ερευνητές στο UMass και το 2010 το όραμά του έγινε πραγματικότητα με την κατασκευή μιας συστοιχίας 70 πάνελ σε ένα ερευνητικό αγρόκτημα στο South Deerfield της Μασαχουσέτης. Την επόμενη χρονιά, ο Marley δημιούργησε την Hyperion Solar για να ακολουθήσει αυτή τη νέα προσέγγιση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ο Marley πέθανε το 2013 και ο γιος του James ανέλαβε την επιχείρηση.
Σήμερα, η εγκατάσταση διπλής χρήσης Dave Marley οραματίστηκε ότι θα παραμείνει στη θέση της, προωθώντας τους στόχους του. Τα κάτω άκρα των πάνελ υψώνονται επτά πόδια από το έδαφος και ανεβαίνουν στα 15 πόδια στον αέρα. Είναι αρκετά μακριά μεταξύ τους για να επιτρέψουν στο ηλιακό φως να περάσει στο κάτω πεδίο και μπορούν να μετατοπιστούν οριζόντια για να προσαρμόσουν το κενό. Τα πάνελ υποστηρίζονται από κάθετους πόλους ενσωματωμένους 10 πόδια στο έδαφος. Δεν χρησιμοποιείται σκυρόδεμα, επομένως η ζημιά στο έδαφος είναι περιορισμένη και πλήρως αναστρέψιμη.
"Αυτό που νοιάζεται πραγματικά για τους αγρότες είναι η γη", δήλωσε ο Lehan. «Και υπάρχει ελάχιστη διάσπαση του εδάφους».
Από τότε που ο πίνακας κυκλοφόρησε το 2011, ο Stephen Herbert, καθηγητής γεωπονίας στο UMass, μελετά τον αντίκτυπο των πάνελ στην ανάπτυξη των καλλιεργειών. Τα αποτελέσματά του ήταν ενθαρρυντικά.
Όταν καλλιεργούσε γρασίδι και άλλα κτηνοτροφικά φυτά για να στηρίξει τις βοσκή αγελάδες, η γη κάτω από τα πάνελ απέδιδε περισσότερο από το 90 τοις εκατό όγκο όσο η γη που έλαβε άμεσο ήλιο. Για τους κτηνοτρόφους του βοείου κρέατος ή των γαλακτοκομικών προϊόντων, οι αγροβολταϊκές συστοιχίες είναι μια «ακατάλληλη», είπε ο Χέμπερτ, ανάμεσα σε δαγκώματα φρέσκου βλαστού Βρυξελλών που έβγαλε από μίσχο κάτω από ένα πάνελ.
Μπορούν να λειτουργήσουν τα αγροβολταϊκά;
Τα πρώτα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι, όταν καλλιεργούνται κάτω από τα πάνελ, λαχανικά όπως πιπεριές, μπρόκολο και ελβετικό τσάι μπορούν να παράγουν περίπου το 60 τοις εκατό του όγκου που θα έκαναν σε πλήρη ηλιοφάνεια. Ταυτόχρονα, ένα σύστημα διπλής χρήσης προσφέρει περίπου τη μισή ισχύ παραγωγής ανά στρέμμα μιας συμβατικής εγκατάστασης και το κόστος είναι υψηλότερο.
Ωστόσο, ενώ αυτά τα συστήματα προσφέρουν λιγότερη παραγωγή ενέργειας και χαμηλότερη παραγωγικότητα από τα ηλιακά πάνελ ή τη γεωργία μόνο, ο συνδυασμός γενικά αποδίδει.
«Απολύτως», είπαν οι Lehan, Palano και James Marley, σχεδόν ομόφωνα.
Η Hyperion εκτιμά ότι οι εγκαταστάσεις διπλής χρήσης πληρώνουν τον εαυτό τους σε περίπου οκτώ χρόνια, υπό μέσες συνθήκες. Οι κρατικές και ομοσπονδιακές επιχορηγήσεις μπορούν να συντομεύσουν αυτό το χρονοδιάγραμμα.
Για να επιταχυνθεί η υιοθέτηση αυτής της νέας προσέγγισης, η Μασαχουσέτη βάζει κάποια χρήματα στη γραμμή. Τον Νοέμβριο, το κράτος ξεκίνησε το πρόγραμμα SMART, το οποίο πληρώνει στους ιδιοκτήτες ηλιακής ενέργειας ένα σταθερό βασικό επιτόκιο για κάθε κιλοβατώρα ενέργειας που παράγουν. Το ποσό που κερδίζουν αφαιρείται από το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που αντλούν από το δίκτυο όταν τα πάνελ δεν παράγουν αρκετή ισχύ. Εάν ένας ιδιοκτήτης παράγει περισσότερη ενέργεια από ό, τι χρησιμοποιεί, μπορεί να εφαρμόσει αυτές τις πιστώσεις σε μελλοντικούς λογαριασμούς.
Οι βασικές τιμές για αυτές τις ηλιακές εγκαταστάσεις κυμαίνονται από 15 σεντ έως 39 σεντ ανά κιλοβατώρα, ανάλογα με το μέγεθος και τη θέση της ανάπτυξης. Τα έργα που συνδυάζουν τους ηλιακούς συλλέκτες με τη γεωργία κερδίζουν επιπλέον 6 λεπτά ανά κιλοβατώρα. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι ένα σύστημα 1 μεγαβάτ σε γεωργική γη, με ηλιακούς συλλέκτες σε σταθερές θέσεις που θα μπορούσαν να παράγουν περίπου 1.2 εκατομμύρια κιλοβατώρες ενέργειας σε ένα χρόνο, θα κέρδιζε επιπλέον 72,000 δολάρια για λογαριασμό ηλεκτρικού ρεύματος.
Τις πρώτες έξι εβδομάδες του SMART, πέντε αιτήσεις πρότειναν έργα διπλής χρήσης και άλλες δύο υπέβαλαν αιτήματα προκαθορισμού, ένα προηγούμενο βήμα στη διαδικασία. Αρκετοί περισσότεροι προγραμματιστές έχουν ρωτήσει για πιθανές εξελίξεις, είπε ο Palano. Τα προτεινόμενα έργα κυμαίνονται από 249 κιλοβάτ έως 1.6 μεγαβάτ.
«Πιστεύουμε ότι το επίπεδο ενδιαφέροντος υπάρχει από προγραμματιστές μεγάλης κλίμακας και άλλους, αλλά η ιδέα είναι νέα, οπότε χρειάζονται να επενδύσουν περισσότερο χρόνο για να κατανοήσουν καλύτερα», είπε. «Είμαστε χαρούμενοι που βλέπουμε το ενδιαφέρον μέχρι στιγμής.»
Δεν θα επωφεληθούν όλες οι αγροτικές περιοχές από τα αγροβολταϊκά. Το πρόσθετο κόστος και η προσπάθεια μπορεί να μην έχουν νόημα σε μια περιοχή που έχει ήδη άφθονο ανοιχτό, μη γεωργικό χώρο για να φιλοξενήσει ηλιακούς πίνακες, για παράδειγμα.
Μια ηλιακή συστοιχία διπλής χρήσης στη Μασαχουσέτη.
Σε μέρη όπως η Μασαχουσέτη, ωστόσο, ο Palano είπε ότι η τεχνολογία θα γίνει μόνο καλύτερη και πιο χρήσιμη. Βλέπει ήδη ενδιαφέρον για πάνελ που κινούνται για να ακολουθήσουν τον ήλιο, μεγιστοποιώντας την παραγωγή ενέργειας. Αναμένει επίσης αυξανόμενο ενδιαφέρον για την αποθήκευση, ουσιαστικά μεγάλες μπαταρίες που μπορούν να συλλέξουν ενέργεια και να την αποθηκεύσουν για χρήση όταν ο ήλιος δεν λάμπει. Το μέλλον μπορεί ακόμη και να περιλαμβάνει ημιδιαφανή πάνελ που θα αφήνουν περισσότερο φως στα φυτά που αναπτύσσονται κάτω, πρόσθεσε.
"Λέμε," ας δούμε αν μπορούμε να το φτάσουμε στο επόμενο επίπεδο ", είπε ο Palano. «Ανυπομονούμε για την καινοτομία».
Αυτό το άρθρο αρχικά εμφανίστηκε Πολιτικά φαγητά
Σχετικά με το Συγγραφέας
Η Sarah Shemkus είναι ανεξάρτητη δημοσιογράφος και συντάκτρια που γράφει για τις επιχειρήσεις, την τεχνολογία, το φαγητό και τα μέρη όπου συναντιούνται όλοι. Το έργο της όπως εμφανίστηκε στο Η Boston Globe, The Guardian, Slate, και άλλες καλές εκδόσεις. Τα πάθη της περιλαμβάνουν αγορές αγροτών, ωκεανό, δεδομένα, κοφτερό τυρί τσένταρ, μυθιστορήματα μυστηρίου, Εθνική Δημόσια Ραδιοφωνία, ακρίβεια, ταξίδια και σωστή γραμματική. Ακολουθήστε τη Σάρα στο Twitter @shemkus.
Κορυφαία φωτογραφία: Ντομάτες που καλλιεργούνται κάτω από ηλιακούς συλλέκτες στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης. (Όλες οι φωτογραφίες είναι ευγενική προσφορά της Hyperion Systems.)
Σχετικά βιβλία
at InnerSelf Market και Amazon
