Ένας νέος τύπος εμπορικού πάνελ θερμοκηπίου βελτιώνει την ποιότητα του φωτός ενισχύοντας χρώματα που είναι ωφέλιμα για τα φυτά και παράγει ηλεκτρική ενέργεια χωρίς απώλειες στην παραγωγή, σύμφωνα με την εταιρεία που έχει συνεργαστεί για την ανάπτυξη της τεχνολογίας.
Σολοκαλλιέργεια, με έδρα το Scotts Valley της Καλιφόρνια, έχει ολοκληρώσει αρκετά χρόνια εμπορικών δοκιμών ανάπτυξης φυτών, συμπεριλαμβανομένων λαχανικών, διακοσμητικών, κομμένων λουλουδιών και μούρων. Η εταιρεία είπε ότι οι δοκιμές έδειξαν ότι τα πάνελ που τοποθετούνται ακριβώς πάνω από την παραγωγή καλλιεργειών έχουν ουδέτερες έως θετικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη των φυτών.
"Σολάρια έχει αναπτύξει μια κορυφαία στον κλάδο τεχνολογία για την κατασκευή ηλιακών φωτοβολταϊκών μονάδων βελτιστοποιημένων για εφαρμογές θερμοκηπίου», είπε Κάρλεϊ Κοράντο, διευθυντής επιχειρηματικής ανάπτυξης της εταιρείας.
Τα ηλιακά κύτταρα, που ονομάζονται επίσης φωτοβολταϊκά (PV) κύτταρα από τους επιστήμονες, μετατρέπουν το ηλιακό φως απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Το PV πήρε το όνομά του από τη διαδικασία μετατροπής του φωτός (φωτόνια) σε ηλεκτρική ενέργεια (τάση), η οποία ονομάζεται φαινόμενο PV.
«Τόσο οι εγκαταστάσεις όσο και οι ηλιακοί συλλέκτες απαιτούν το φως του ήλιου και μέχρι τώρα δεν ήταν δυνατό να γίνουν και τα δύο κάτω από την ίδια στέγη. Όμως, με την αποκλειστική τεχνολογία της Solaria, που αναπτύχθηκε την τελευταία δεκαετία στην κοπή, τη χορδή και την πλαστικοποίηση φωτοβολταϊκών κυψελών, οι φωτοβολταϊκές μονάδες θερμοκηπίου της Solaria μετατρέπουν αποτελεσματικά μέρος του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, ενώ μεταδίδουν ποιοτικό φως για τη γεωργική παραγωγή κάτω από τις μονάδες», σύμφωνα με δελτίο ειδήσεων. .
Ο Corrado είπε ότι οι μονάδες επιτρέπουν στους καλλιεργητές θερμοκηπίου να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια είτε για να αντισταθμίσουν τις δικές τους ανάγκες σε ενέργεια είτε τους επιτρέπουν να παράγουν έσοδα από το ίδιο υπάρχον αποτύπωμα των θερμοκηπίων τους, «όλα χωρίς να διακυβεύεται η γεωργική τους παραγωγικότητα».
Το περασμένο καλοκαίρι, η Solaria με έδρα το Fremont της Καλιφόρνια, πάροχος τεχνολογιών ηλιακών πλαισίων, και η Soliculture, πάροχος ολοκληρωμένων φωτοβολταϊκών θερμοκηπίων (GIPV) για εμπορικούς καλλιεργητές θερμοκηπίου, εξασφάλισαν μια στρατηγική συνεργασία για εφαρμογές φωτοβολταϊκής γεωργίας.
Η Solaria προμηθεύει την τεχνολογία επεξεργασίας κυψελών της για χρήση με την τεχνολογία φωταύγειας ηλιακού συμπυκνωτή της Soliculture. Οι νέες μονάδες είναι σε θέση να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σε ένα τροποποιημένο φάσμα φωτός βελτιστοποιημένο για την ανάπτυξη των φυτών.
Τεχνολογικοί σύνδεσμοι
Η επένδυση μετοχικού κεφαλαίου της Solaria στη Soliculture επιτρέπει στις εταιρείες να συνδυάσουν τις τεχνολογίες τους για να δημιουργήσουν λύσεις φωτοβολταϊκών για θερμοκήπια, σύμφωνα με το δελτίο ειδήσεων.
«Μαζί, οι εταιρείες ολοκλήρωσαν το πρώτο τους εμπορικό έργο με έναν από τους μεγαλύτερους εμπορικούς ιδιοκτήτες θερμοκηπίων και καλλιεργητές στη βόρεια Καλιφόρνια», ανέφερε η ανακοίνωση. «Το σύστημα αναμένει να αποφέρει απόδοση επένδυσης σε μόλις έξι χρόνια, ελκυστικά νούμερα για μια ολοένα και πιο απαιτητική παγκόσμια αγορά γεωργίας».
«Η Solaria είναι ενθουσιασμένη που συνεργάζεται με την Soliculture για την αντιμετώπιση δύο από τα πιο πιεστικά ζητήματα της εποχής μας – την ασφάλεια των τροφίμων και της ενέργειας», είπε. Διευθύνων Σύμβουλος της Solaria, Suvi Sharma. «Σύμφωνα με την Παγκόσμια Τράπεζα, πρέπει να παράγουμε τουλάχιστον 50 τοις εκατό περισσότερα τρόφιμα μέχρι το 2050 για να συμβαδίσουμε με τον αυξανόμενο πληθυσμό. Όλοι γνωρίζουμε πολύ καλά την κρίσιμη σημασία της δημιουργίας ενός πιο βιώσιμου ενεργειακού μέλλοντος. Το να μπορείς να αντιμετωπίσεις τόσο τις αποδόσεις των καλλιεργειών όσο και την κλιματική αλλαγή με ένα προϊόν είναι επαναστατικό».
Οι δύο εταιρείες χρησιμοποιούν την αποκλειστική τεχνολογία επεξεργασίας κυψελών της Solaria και την τεχνολογία φωταύγειας ηλιακού συμπυκνωτή της Soliculture.
«Μαζί, προσφέρουν στους πελάτες μια συνδυασμένη αξία υψηλής απόδοσης, αισθητικά ελκυστικές μονάδες σε οικονομική τιμή με ένα τροποποιημένο φάσμα φωτός βελτιστοποιημένο για την ανάπτυξη των φυτών ενώ ταυτόχρονα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια», ανέφερε το δελτίο ειδήσεων. «Αυτό το προϊόν ανταποκρίνεται στις μοναδικές ανάγκες των αγροτών και των επιχειρήσεων τους για ένα υλικό που έχει ουδέτερα αποτελέσματα στα φυτά, αλλά που παράγει επίσης αρκετή ισχύ για να το κάνει οικονομικά συναρπαστικό. Τώρα οι καλλιεργητές θερμοκηπίου έχουν ένα σημαντικό κίνητρο για την ενσωμάτωση των ολοκληρωμένων φωτοβολταϊκών κατασκευών (BIPV) στα γεωργικά τους έργα».
«Οι αγρότες είναι οι παραγνωρισμένοι ήρωες της εποχής μας, αλλά δεν θα μπορέσουν να συμβαδίσουν με τη ζήτηση, το αυξημένο κόστος και την επιδείνωση των συνθηκών ανάπτυξης λόγω της κλιματικής αλλαγής, εκτός εάν δημιουργήσουμε καινοτομίες για να τους βοηθήσουμε», είπε. Glenn Alers, πρόεδρος της Soliculture και Διευθύνων Σύμβουλος. «Η αφοσιωμένη έρευνα και η πολυετής πείρα στα φωτοβολταϊκά επέτρεψαν στη Soliculture και τη Solaria να προσφέρουν στους καλλιεργητές θερμοκηπίου ένα νέο εργαλείο που μπορεί να τους προσφέρει το οικονομικό όφελος της παραγωγής ηλιακής ενέργειας, μαζί με τη βελτιωμένη γεωργική παραγωγή, με το ίδιο αποτύπωμα. Αυτό είναι το μέλλον της ηλιακής ενέργειας και είναι πλέον πλήρως διαθέσιμο στους αγρότες να αξιοποιήσουν κίνητρα, να εξοικονομήσουν ενέργεια και να εξοικονομήσουν χρήματα».
Η Alers είπε ότι τα πάνελ Ενσωματωμένα Φωτοβολταϊκά Θερμοκηπίου (GIPV) της εταιρείας «επιτρέπουν την παραγωγή ενέργειας ακριβώς πάνω από την ανάπτυξη των φυτών. Το θερμοκήπιο παρέχει μια ιδανική δομή για τη στήριξη των πάνελ, επομένως δεν απαιτείται πρόσθετη βάση ή υποστήριξη για τη δημιουργία μιας ιδανικής τοποθεσίας για το BIPV.»
Ο Corrado είπε ότι το Soliculture συγκεντρώθηκε μετά από έρευνα που διεξήχθη στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Κρουζ.
«Η έρευνα υποστηρίχθηκε από επιχορηγήσεις για αρκετά χρόνια», είπε. "Ενας
από τις μεγαλύτερες προκλήσεις μας ήταν να τεμαχίσουμε και να κόψουμε σε κύβους τις ηλιακές κυψέλες για να τις κάνουμε λεπτές λωρίδες. Είναι ένα πραγματικά ακριβό μέρος της διαδικασίας. Ο τεμαχισμός κοστίζει περισσότερο από τα ίδια τα ηλιακά πάνελ. Η Solaria έτυχε να αναπτύσσει τεχνολογία κοπής και κοπής σε κύβους. Τα μηχανήματα που πρέπει να κάνουν είναι πλήρως αυτοματοποιημένα.
«Η τεχνολογία (της Solaria) αναπτύχθηκε για έναν εντελώς διαφορετικό σκοπό από τον δικό μας», είπε ο Corrado. «Διαπίστωσαν ότι κάναμε έρευνα για την καλλιέργεια φυτών και τους επέτρεψε να έχουν πρόσβαση σε μια νέα αγορά γεωργίας, η οποία στο παρελθόν ήταν δύσκολη για αυτούς. Είναι μια αμοιβαία επωφελής συνεργασία».
Δοκιμές καλλιεργητών
Η Soliculture διεξήγαγε ερευνητικές δοκιμές με μερικούς χειριστές θερμοκηπίων στην Καλιφόρνια, συμπεριλαμβανομένων καλλιεργητών λαχανικών και γαστρονομικών βοτάνων.
Είπε ότι η πρώτη εμπορική δοκιμή του Soliculture έγινε σε ένα από τα θερμοκήπια του Stuart Kitayama στο Kitayama Brothers Farms στο Watsonville της Καλιφόρνια.
«Νοικιάσαμε ένα θερμοκήπιο και κάναμε μια μικτή δοκιμή λαχανικών, κομμένων λουλουδιών και διακοσμητικών για να μάθουμε την απόκριση των φυτών κάτω από το αλλοιωμένο φάσμα των πάνελ μας, σε σύγκριση με έναν έλεγχο», είπε ο Corrado. «Το 2015, ο Stuart ήταν ο πρώτος εμπορικός καλλιεργητής που αγόρασε ένα ολοκληρωμένο φωτοβολταϊκό σύστημα θερμοκηπίου από εμάς».
Η Soliculture συνεργάστηκε επίσης με την επιχείρηση θερμοκηπίου Van Wingerden κοντά στη Santa Maria, Καλιφόρνια, που ανήκει στον Rene Van Wingerden και τη διαχειρίζεται ο γιος του, Ivor.
«Δοκιμάσαμε τα κόκκινα πάνελ μας σε ένα θερμοκήπιο 5,000 τετραγωνικών ποδιών για να παρακολουθήσουμε την παραγωγή αγγουριού και τα φυτικά χαρακτηριστικά των φυτών που αναπτύσσονται κάτω από τα πάνελ μας, σε σύγκριση με έναν έλεγχο αγγουριών που καλλιεργούνται κάτω από μια γειτονική κορυφογραμμή με καθαρά πλαίσια, στο το ίδιο θερμοκήπιο», είπε ο Corrado. «Χορηγήσαμε αυτή τη δοκιμή. Ο Ivor έχει μοιραστεί πόρους όσον αφορά τη συλλογή δεδομένων, βοηθώντας μας στη δοκιμή.»
«Είδαμε ότι τα φυτά κάτω από τα κόκκινα πάνελ έδειχναν λιγότερα σημάδια άγχους και η καλλιέργεια διήρκεσε περισσότερο», είπε ο Ivor Van Wingerden στο Vegetable Growers News. «Το σύστημα δεν μας φάνηκε αρκετά στο τέλος, αλλά ήταν πολύ κοντά. Στο μέλλον, ελπίζω ότι μπορούν να κάνουν το κόστος ανά κιλοβάτ λίγο πιο προσιτό, επειδή υπάρχουν πολλές δυνατότητες».
Οι πληροφορίες που παρέχονται από τη Soliculture αναφέρουν ότι τα θετικά αποτελέσματα από τη χρήση του προϊόντος κυμαίνονται από την πρώιμη ωρίμανση της καλλιέργειας, την αντοχή στις ασθένειες και τον μεγαλύτερο χρόνο παραγωγής. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα πάνελ θα μπορούσε να αντισταθμίσει τις ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας του θερμοκηπίου και άλλου ηλεκτρικά ευαίσθητου εξοπλισμού, όπως ψύκτες, αντλίες και συμπληρωματικό φως.
Ο Corrado είπε ότι το «μεγαλύτερο πλεονέκτημα» στη χρήση του προϊόντος Soliculture/Solaria για τους καλλιεργητές «είναι απλώς ότι μπορούν να παράγουν ενέργεια χρησιμοποιώντας το θερμοκήπιό τους ως τοποθέτηση για ηλιακά πάνελ. Το κόστος της ηλιακής ενέργειας έχει μειωθεί τόσο πολύ τα τελευταία χρόνια. Οι ίδιοι οι ηλιακοί συλλέκτες έχουν μικρό κόστος. Το ράφια και η εργασία για την εγκατάσταση αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του κόστους για ηλιακή ενέργεια αυτές τις μέρες. Η ίδια η δομή του θερμοκηπίου είναι σε θέση να υποστηρίξει τη δομή είναι ευεργετική για τη μείωση του κόστους». Είπε ότι το χαμηλό επαυξητικό κόστος εγκατάστασης των πάνελ σε ένα νέο θερμοκήπιο επιτρέπει ένα χρόνο απόσβεσης μικρότερο από μια συμβατική προσέγγιση ηλιακών πάνελ.
Οφέλη της καλλιέργειας
Άλλα πλεονεκτήματα του συστήματος είναι ειδικά για την καλλιέργεια που καλλιεργείται.
«Στα αγγούρια, ένα από τα πλεονεκτήματα είναι ότι τα φυτά θα διαρκέσουν περισσότερο», είπε. «Υπερβαίνει τον κανονικό κύκλο των τριών μηνών και τα φυτά κάτω από το πάνελ συνεχίζουν να αναπτύσσονται για άλλη μια εβδομάδα. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η αντοχή σε ασθένειες για τα φυτά κάτω από το πλαίσιο που ωφελούνται επίσης επειδή μειώνετε το πράσινο φως που περνά στο φυτό. Μειώνει τη θερμοκρασία που περνά στο φυτό.
"Κανονικά, αν μετατρέψετε σε κόκκινο φως, εξακολουθείτε να λαμβάνετε την πλήρη ένταση του πράσινου φωτός", αλλά δεν προκαλεί τόση ζημιά από την υπερβολική θερμότητα", είπε.
«Είναι σαν νέον όταν το βλέπεις αυτοπροσώπως κάτω από το φως του ήλιου», είπε. «Επειδή αφαιρούμε ένα μεγάλο μέρος του πράσινου φωτός, την υψηλότερη ένταση του ηλιακού φάσματος, μειώνετε την ένταση του φωτός στα (φυτά).»
Είπε ότι οι καλλιέργειες μαρουλιού που καλλιεργούνται στο πλαίσιο του συστήματος είχαν «συνήθως χρόνο συγκομιδής νωρίτερα στις μισές περίπου ποικιλίες που δοκιμάστηκαν. Μπορεί να φέρει νωρίτερα συγκομιδή –περίπου μια εβδομάδα– αλλά εξαρτάται φυσικά από την ποικιλία και τις συνθήκες».
Είπε ότι οι προσπάθειες να γίνει η τεχνολογία πιο κινητή και οικονομικά αποδοτική συνεχίζονται.
«Σίγουρα ενδιαφερόμαστε να αναπτύξουμε περισσότερο μια κάλυψη καλλιεργειών του προϊόντος μας», είπε ο Corrado. «Αυτή τη στιγμή είναι έτοιμο για το θερμοκήπιο και σε θερμοκήπια τώρα. Στο μέλλον, επιδιώκουμε να αναπτύξουμε ένα προϊόν που θα είναι φθηνότερο από μια δομή θερμοκηπίου που θα επιτρέπει σε έναν καλλιεργητή σε μεγάλη κλίμακα να συνεχίσει να καλλιεργεί καλλιέργειες και να βάζει πάνελ και επιπλέον, να βγάλει έσοδα από την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας με τον τρόπο που εμείς αναπτύσσουμε την εταιρεία μας.
Είπε ότι το σύστημα θα είναι αποτελεσματικό σε μια ποικιλία κλιματικών ρυθμίσεων.
«Οποιοδήποτε μέρος έχει ευνοϊκή ποιότητα ηλιακής ενέργειας θα είναι ευνοϊκό για το προϊόν μας», είπε.
«Θα ενθαρρύνει την επέκταση της σεζόν σε ψυχρότερα περιβάλλοντα, με παρόμοια οφέλη με τις σήραγγες. Παρέχει σκίαση ενώ επιτρέπει στο κατάλληλο φωτοσυνθετικό φως να περάσει. Υπάρχει όφελος σε εκείνες τις καταστάσεις όπου η σκίαση είναι απαραίτητη. Είναι σχεδόν σαν τα φυτά να μην σκιάζονται λόγω της συνέχισης του φωτός. Μειώνει την ένταση και επιτρέπει στα φυτά να ευδοκιμήσουν σε σενάρια υψηλού φωτισμού.»
Είπε ότι οι δοκιμές τόσο βόρεια όσο έχει δείξει ο Καναδάς, ακόμη και το χειμώνα, όταν το φως είναι χαμηλό, οι δοκιμές αγγουριού έχουν αποφέρει ουδέτερα αποτελέσματα.
«Είμαστε σίγουροι ότι τα πάνελ μας δεν βλάπτουν την παραγωγή», είπε ο Corrado.
Για περισσότερες πληροφορίες, στείλτε ένα email στο info@soliculture.com.