Σχετικά Άρθρα
Αγροβολταϊκά: Πως η Βιρτζίνια επενδύει στη συνύπαρξη γεωργίας και ηλιακής ενέργειας (CleanTechnica)
Σημαντικές προοπτικές για την οικονομική βιωσιμότητα της εσωτερικής γεωργίας αναδεικνύει νέα επιστημονική έρευνα του Western University στον Καναδά, σύμφωνα με δημοσίευμα του pv magazine. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών συστημάτων σε αγροβολταϊκές εγκαταστάσεις τύπου agrotunnel μπορεί να μειώσει δραστικά το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας, οδηγώντας σε αποδόσεις επένδυσης που φτάνουν έως και το 499%, με περιόδους αποπληρωμής μικρότερες των τριών ετών. Η μελέτη εξετάζει την καλλιέργεια βασιλικού σε ελεγχόμενες συνθήκες και αξιολογεί την οικονομική απόδοση του συστήματος σε έξι διαφορετικές τοποθεσίες στη Βόρεια Αμερική.
Φωτοβολταϊκά και εσωτερική γεωργία: Ένας συνδυασμός που μειώνει το ενεργειακό κόστος
Οι αγροτικές σήραγγες τύπου agrotunnel αποτελούν κλειστές ή ημιελεγχόμενες εγκαταστάσεις καλλιέργειας, οι οποίες συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά των συμβατικών γεωργικών θερμοκηπίων με τεχνολογίες εσωτερικής γεωργίας. Προσφέρουν προστασία από τις δυσμενείς καιρικές συνθήκες, τα παράσιτα και τις ασθένειες, ενώ επιτρέπουν την καλύτερη διαχείριση των συνθηκών ανάπτυξης των φυτών.
Ωστόσο, η υψηλή ενεργειακή κατανάλωση αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια για την οικονομική βιωσιμότητα τέτοιων εγκαταστάσεων. Όπως εξήγησε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, Joshua Pearce, πολλές μονάδες εσωτερικής γεωργίας αντιμετωπίζουν οικονομικές δυσκολίες ή οδηγούνται σε χρεοκοπία εξαιτίας του υψηλού ενεργειακού κόστους. Η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας μπορεί να προσφέρει μια πιο οικονομική και προβλέψιμη ενεργειακή λύση.
Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε πειράματα στο Ilderton του Οντάριο, χρησιμοποιώντας βασιλικό ποικιλίας Genovese και εξετάζοντας διαφορετικές πυκνότητες φύτευσης και συνθήκες φωτισμού. Στη συνέχεια, τα αποτελέσματα προσαρμόστηκαν σε μια εμπορική εγκατάσταση agrotunnel με 12.816 θέσεις καλλιέργειας, ενσωματωμένες σε κατακόρυφες επιφάνειες ανάπτυξης φυτών.
Η ενεργειακή αξιολόγηση περιέλαβε την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από φωτισμό LED, αντλίες θερμότητας, ανεμιστήρες εξαερισμού, αφυγραντήρες και αντλίες άρδευσης. Παράλληλα, οι επιστήμονες βελτιστοποίησαν τη λειτουργία ενός διασυνδεδεμένου φωτοβολταϊκού συστήματος χωρίς μπαταρίες, με στόχο την ελαχιστοποίηση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας.
Απόδοση επένδυσης έως 499% και ετήσια παραγωγή 3.573 κιλών βασιλικού
Η οικονομική ανάλυση κάλυψε έξι πόλεις: το Λονδίνο, το Μόντρεαλ και το Έντμοντον στον Καναδά, καθώς και τη Βοστώνη, τη Σάντα Φε και το Σαν Φρανσίσκο στις ΗΠΑ. Οι ερευνητές εξέτασαν διαφορετικά σενάρια καλλιέργειας, με ένα έως τρία φυτά βασιλικού ανά γλάστρα και ημερήσιο φωτισμό διάρκειας 18 ή 24 ωρών.
Το πιο αποδοτικό οικονομικά σενάριο προέκυψε από την καλλιέργεια τριών φυτών ανά γλάστρα, με συνεχή φωτισμό 24 ωρών. Η συγκεκριμένη διαμόρφωση επέτρεψε ετήσια παραγωγή 3.573 κιλών βασιλικού. Η ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών συστημάτων περιόρισε σημαντικά το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας, επιτρέποντας την προσέγγιση σχεδόν μηδενικής καθαρής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο στις περισσότερες από τις εξεταζόμενες περιοχές.
Οι συνολικές κεφαλαιουχικές επενδύσεις υπολογίστηκαν μεταξύ 567.000 και 745.000 δολαρίων, ενώ οι ετήσιες λειτουργικές δαπάνες κυμάνθηκαν από 60.000 έως 119.000 δολάρια. Το κόστος παραγωγής του βασιλικού διαμορφώθηκε μεταξύ 12,10 και 22,70 δολαρίων ανά κιλό.
Ιδιαίτερα εντυπωσιακά ήταν τα αποτελέσματα ως προς την οικονομική απόδοση. Η απόδοση της επένδυσης (ROI) εκτιμήθηκε μεταξύ 317% και 499%, ενώ η προεξοφλημένη περίοδος αποπληρωμής κυμάνθηκε από 1,6 έως 2,2 χρόνια. Οι καναδικές τοποθεσίες παρουσίασαν γενικά υψηλότερη καθαρή παρούσα αξία σε σύγκριση με τις αμερικανικές, αν και τα αποτελέσματα επηρεάστηκαν από τις τοπικές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας και τις συνθήκες της αγοράς.
Η ανάλυση ευαισθησίας ανέδειξε ως σημαντικότερο παράγοντα κερδοφορίας την τιμή πώλησης του βασιλικού, ενώ ακολούθησε το αρχικό κόστος κατασκευής της εγκατάστασης. Παράλληλα, τα καθεστώτα αποζημίωσης για την πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια στη Σάντα Φε και στο Σαν Φρανσίσκο περιόρισαν τη δυνατότητα οικονομικού συμψηφισμού με την κατανάλωση από το δίκτυο.
Σύμφωνα με τον Joshua Pearce, η ηλιακή ενέργεια μειώνει το ενεργειακό κόστος και περιορίζει τους οικονομικούς κινδύνους που συνδέονται με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, καθιστώντας την παραγωγή βασιλικού σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα ιδιαίτερα ελκυστική.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στην επιστημονική μελέτη με τίτλο «Technoeconomic Analysis of Indoor Basil Cultivation in Agrivoltaic Agrotunnels with Optimized Near-Zero Energy Systems» στο επιστημονικό περιοδικό Cleaner Energy Systems.
Η έρευνα ενισχύει την προοπτική αξιοποίησης των αγροβολταϊκών όχι μόνο σε συμβατικές υπαίθριες καλλιέργειες, αλλά και σε εγκαταστάσεις ελεγχόμενου περιβάλλοντος, όπου η παραγωγή τροφίμων και η παραγωγή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να λειτουργούν συμπληρωματικά.
www.worldenergynews.gr
