دفيئة كهروضوئية

الخصائص والفوائد الرئيسية للدفيئة الزراعية الكهروضوئية

مقدمة موجزة عن الدفيئة الزراعية الكهروضوئية 1.

الدفيئة الزراعية الكهروضوئية هي دفيئة تجمع بين توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية، ونظام ذكي للتحكم في درجة الحرارة، وزراعة حديثة ذات تقنية عالية. وتتميز هذه الدفيئة بهيكل فولاذي مغطى بألواح كهروضوئية شمسية، بما يكفل تلبية احتياجات الإضاءة الناتجة عن توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية وكذلك احتياجات المحاصيل في جميع أرجاء الدفيئة. ويمكن للكمية المولدة من الطاقة الكهروضوئية الشمسية أن تدعم نظام الري في الدفيئة، وتعزز إضاءة النباتات، وتوفر احتياجات التدفئة الشتوية للدفيئة، وترفع درجة حرارتها، مما يسهم في تسريع نمو المحاصيل.

مزايا الصوامع الزراعية الكهروضوئية رقم 2

تُعَدُّ الدفيئة الزراعية الكهروضوئية نموذجًا جديدًا لتطبيق الطاقة الكهروضوئية. وبالمقارنة مع إنشاء محطات طاقة كهروضوئية مركزية ضخمة على الأراضي، يتمتع مشروع الدفيئة الزراعية الكهروضوئية بالعديد من المزايا:

1. التخفيف الفعّال من التناقض بين الإنسان والأرض، وتعزيز التنمية المستدامة للاقتصاد الاجتماعي

تستخدم مكوّنات توليد الطاقة الكهروضوئية في البيوت الزراعية سطح هذه البيوت، فلا تشغل مساحة من الأرض ولا تغيّر طبيعة استخدامها، مما يسهم في الحفاظ على الموارد الأرضية. كما يمكن أن تلعب دوراً إيجابياً في معالجة التراجع الكبير في المساحات الصالحة للزراعة بشكل فعّال، في ظل الزيادة السكانية الكبيرة. ومن ناحية أخرى، تُنشَأ مشروعات الطاقة الكهروضوئية على الأراضي الزراعية المزروعة أصلاً، وهي أراضٍ ذات جودة عالية، الأمر الذي يعزّز تنمية المشاريع الزراعية الحديثة. وإنّ تطوّر الزراعة الحديثة والأنشطة الزراعية المساندة يسهّل دمج القطاعين الثانوي والثالث مع القطاع الأول، كما يسهم مباشرة في زيادة دخل المزارعين المحليين.

2. يمكنه إنشاء بيئة مناسبة لنمو المحاصيل المختلفة بمرونة.

من خلال تركيب ألواح شمسية ذات نفاذية ضوئية متفاوتة على الصوب الزراعية، يمكن تلبية احتياجات الإضاءة لمختلف المحاصيل. ويمكن من خلالها زراعة المنتجات الزراعية العضوية والشتلات الثمينة وغيرها من المحاصيل ذات القيمة المضافة العالية، كما يمكن تحقيق الزراعة خارج موسمها الطبيعي والزراعة عالية الجودة.

3- لتلبية الطلب على الكهرباء الزراعية، تحقيق فوائد توليد الطاقة

يمكن لاستخدام توليد الطاقة من الأسطح تلبية الطلب على الطاقة في الصوب الزراعية، مثل التحكم في درجة الحرارة والريّ والإضاءة وغيرها، كما يمكن ربطها بالشبكة الكهربائية وبيعها إلى شركات شبكات الكهرباء لتحقيق دخل وتوليد فوائد للمؤسسات المستثمرة.

4. مسار جديد للإنتاج الزراعي الأخضر

مقارنةً بالزراعة التقليدية، تولي هذه النموذج اهتماماً أكبر بدمج العناصر العلمية والتكنولوجية في العملية الإنتاجية، كما تُركّز بشكلٍ أكبر على العمليات التشغيلية والإدارية، وعلى الارتقاء بمستوى كفاءة العاملين. وبوصفها نموذجاً جديداً للإنتاج والإدارة الزراعية، فإنها، إلى جانب دفع عملية نشر وتطبيق العلوم والتكنولوجيا الزراعية على المستوى الإقليمي، ستسهم من خلال تحقيق التكامل بين العلوم والتكنولوجيا الزراعية والتصنيع الزراعي في تحويل القطاع الزراعي إلى قطاعٍ رئيسي يسهم في تعزيز الكفاءة الزراعية وزيادة دخل المزارعين على الصعيد الإقليمي.

زرع 3. دفيئة زراعية كهروضوئية

1. المحاصيل ذات القيمة الاقتصادية العالية

يمكن للصوب الزراعية الكهروضوئية أن تُركِّز على تنمية إنتاج الخضروات العضوية ذات الخصائص المميزة، وفطريات الطعام، والنباتات الطبية الصينية في البيوت المحمية، مع التطور المعتدل لزراعة الشتلات الزينة، بما يسهم في رفع قيمة الإنتاج لكل وحدة من الأرض والقيمة المضافة للمنتجات الزراعية.

لا يحتاج معظم مراحل نمو الميسيليوم الفطري الصالح للأكل إلى الضوء؛ وحتى الإضاءة الخافتة لا تُحدث أي تأثير سلبي، ويمكن من خلالها زراعة الفطريات الصالحة للأكل مثل فطر المحار (Pleurotus ostreatus)، وفطر المشروم (Agaricus bisporus)، وفطر فلامولينا فيلوتيبس (Flammulina velutipes)، وغيرها من الأصناف.

وفقاً للاحتياجات المختلفة من شدة الإضاءة، يمكن تقسيم الخضروات إلى خضروات تحتاج إلى إضاءة قوية، وخضروات تُناسبها إضاءة متوسطة، وخضروات تتمتع بمقاومة نسبية للإضاءة الضعيفة. ومن أبرز الخضروات ذات القدرة المنخفضة على تحمل الإضاءة الضعيفة: الكرفس، والهليون، والسبانخ، والزنجبيل، والكراث، والخس، والهندباء، والسبانخ المائية، والفطر، وغيرها؛

تشمل الأدوية العشبية الصينية السلبية ومقاومة اليين كلًا من الجينسنغ الأمريكي، والكوبتيس، والكودونوبسيس، والأوفيوبوغون الياباني، وبانكس نوتوجينسينغ، والأتراكتيلودس، والبينيليا، والجاسترديا، والغانوديرما، وغيرها؛

يمكن زراعته في الدفيئة، حيث تُزرع الشتلات المقاومة للظل، والنباتات المحفوظة في أصص، والأزهار، وغيرها.

2، يمكن تطويرها لتصبح زراعة سياحية

استفد من مزايا النقل الجيد والموقع المتميز، واقتنص الفرص الكاملة للاستفادة من الموارد الرئيسية الاثنين، وهما الإنتاج الزراعي والبيئة الإيكولوجية؛ واعتمد على موارد السياحة البيئية مثل شتلات الزينة؛ وتعاون في تطوير وبناء موارد السياحة الزراعية، مثل إنتاج وقطف الخضروات العضوية وغيرها من المنتجات الزراعية؛ وطوّر أشكالاً متنوعة من مشاريع السياحة الترفيهية والمشاهدة، مثل التجارب الزراعية، مما أسهم في إنشاء زراعة سياحية ذات طابع مميز وعلى نطاق واسع.

4. أشكال البناء

يتمّ أساسًا إنشاء الصوامع الزراعية الكهروضوئية من خلال دمج الصوامع الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة (تضمّ وحدات توليد الطاقة وتوصيلات مرنة بين الهيكل الفولاذي)، بالإضافة إلى عمليات التحوير المهني للصوامع القديمة، وغيرها. أما الصوامع الجديدة بشكل عام فتُبنى وفقًا لمنهجية الدمج في الإنشاء، كما هو موضح في الشكل أدناه.

يمكن اختيار مكوّنات توليد الطاقة في الدفيئة من بين المكوّنات ذات الغشاء الرقيق، ومكوّنات السيليكون متعدد البلورات، ومكوّنات السيليكون أحادي البلورة. وبالمقارنة مع الدفيئات العادية، فإن الهيكل الإنشائي المصنوع من الفولاذ في الدفيئات الكهروضوئية أكثر تعقيداً، كما أن تكلفته أعلى نسبياً مقارنةً بتكلفة الدفيئات العادية.

توليد الطاقة في الدفيئة الكهروضوئية رقم 5

1. توليد الطاقة

تُصمَّم الصوبات الزراعية الكهروضوئية عادةً بحيث تُقام صوبة كهروضوئية واحدة لكل مُو من الأرض، وتبلغ مساحتها نحو 60 م × 8.5 م، ويمكن تجهيز كل صوبة بقدرة توليد تقارب 60 كيلوواط. واستناداً إلى موارد الطاقة الشمسية في ويهاي، يبلغ عدد ساعات الإنتاج السنوي حوالي 1274 ساعة. وإذا أخذنا قدرة التركيب البالغة 20 ميجاواط كمثال، فإن متوسط التوليد السنوي يبلغ نحو 25.48 مليون كيلوواط/ساعة، فيما يصل إجمالي التوليد على مدى 25 عاماً إلى 63,700 مليون كيلوواط/ساعة.

2. سعر الكهرباء والدعم

هناك طريقتان لاستغلال الطاقة المنتجة من الصوبات الزراعية الكهروضوئية: الأولى هي إنشاء محطة كهروضوئية صغيرة الحجم وموزعة (مثلاً بقدرة أقل من 6 ميجاواط)، حيث تُستخدم الفائض من الكهرباء المولدة ذاتياً لغايات الاستخدام الذاتي في ربطها بالشبكة الوطنية، على أن تُباع الكهرباء المنتجة إلى مستخدمي الصوبات الزراعية أو إلى مستخدمين آخرين وفقاً لسعر البيع المعتمد لدى شبكة الكهرباء. أما الكمية المتبقية من الكهرباء فتُدمَج في الشبكة الوطنية، مع إمكانية الحصول على دعم قدره 0.42 يوان لكل واط من إجمالي الكهرباء المولدة. والثانية هي الربط المباشر بالشبكة على نطاق واسع، حيث يُحتسب سعر الكهرباء الموردة للشبكة وفقاً لوثيقة «لو بيس يي فا [2013] رقم 119»، ويُحدَّد سعر الكهرباء الموردة من المحطات الكهروضوئية التي تم ربطها بالشبكة خلال الفترة من عام 2013 حتى عام 2015 بمقدار 1.2 يوان لكل كيلوواط ساعة (شاملاً الضريبة، والأمر نفسه فيما يلي). كما يمكن التقدم بطلب للحصول على الدعم الوطني المخصص لتكامل الأنظمة الكهروضوئية مع المباني.

يمكن للمشروعات الزراعية أيضًا التقدّم بطلبات للحصول على إعانات ودعم مالي مخصصين للمشروعات الزراعية ذات الصلة، مثل مشروع إنتاج منتجات «سلة الخضروات» من الفواكه والخضروات الذي تُنفّذه كلٌّ من دائرة الزراعة ودائرة المالية في مقاطعة شاندونغ. بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يتجاوز حجم المشروع الموزَّع 20 ميجاوات، فيجوز ربطه بشبكة الكهرباء وفقًا لسعر الكهرباء المرجعي المحلي للطاقة الكهروضوئية، كما يُسمح بإدراج هذا المشروع ضمن مؤشرات التحكم في حجم الطاقة الكهروضوئية الموزَّعة عند تقديم طلب التسجيل.

تحليل الفوائد لمحطة توليد الطاقة رقم 6

وبالأخذ بمشروع طاقة كهروضوئية بقدرة 20 ميجاواط كمثال، يشمل محتوى الإنشاء الخاص بالدفيئة الكهروضوئية: تكلفة إنشاء وتركيب النظام الكهروضوئي، وتكلفة أرض المشروع، وتكلفة إنشاء هيكل الدفيئة الزراعية، بالإضافة إلى تكلفة نظام الربط بالشبكة، بإجمالي نحو 12,470 يوانًا لكل كيلوواط.

إعداد معلمات الحساب: مع الأخذ في الاعتبار تكلفة إيجار الأرض، والتي تبلغ 1200 يوانًا لكل مو سنويًا؛ وسعر الكهرباء، الذي يبلغ 1.2 يوانًا لكل كيلوواط ساعة؛ ويبلغ إجمالي الاستثمار الديناميكي للمشروع 249.4102 مليون يوان، وإجمالي ضريبة المبيعات والرسوم الإضافية 11.6032 مليون يوان، وإجمالي ضريبة القيمة المضافة المدفوعة 133.2802 مليون يوان.

باستخدام المعلمات المذكورة أعلاه، تكون النتائج كما يلي:

بعد الانتهاء من إنشاء الدفيئة، يُفترض أن يبلغ دخل الإيجار 1200 يوان لكل مو سنويًا، وأن يبلغ معدل العائد الداخلي قبل خصم الضرائب وقبل تمويل المشروع 8.93%، بينما يبلغ معدل العائد الداخلي بعد خصم الضرائب على رأس المال 10.70%. وتبلغ فترة استرداد الاستثمار 10.11 عامًا.

بعد اكتمال المشروع، وفي حال عدم تأجير الدفيئة، يبلغ معدل العائد الداخلي قبل الضرائب 8.55%، ومعدل العائد الداخلي بعد الضرائب 9.43%، فيما يبلغ فترة استرداد الاستثمار 10.39 عاماً.

إذا أمكن ربط مشروع توليد الطاقة بالكامل بالشبكة، فستظل المنشأة قادرة على الحفاظ على معدل عائد داخلي يتجاوز 8% بعد سداد تكلفة أرض الدفيئة الكهروضوئية.

7. خاتمة

خلاصة القول، إن الدفيئة الزراعية الكهروضوئية تمثل شكلاً جديداً من أشكال الاستغلال الشامل للأراضي، وهي نتاج التكامل الوثيق بين الزراعة الحديثة والطاقة النظيفة. ويحقق هذا المشروع توفيرًا في المساحة الأرضية، ولا يُغيّر صفة الأرض، كما يتيح الاستفادة ثلاثية الأبعاد من الفضاء، وتوليد كهرباء نظيفة، وزيادة حصة الطاقة المتجددة في مزيج إمدادات الطاقة، بما يعود بفوائد ثنائية على المستويين الاقتصادي والبيئي.

يمكن لاستخدام البيوت الزجاجية الكهروضوئية أن يعزّز الإنتاج الزراعي الأخضر ويحقق زراعةً إيكولوجيةً دائريةً علميةً وفعّالة. كما يمكن تطوير مشروع البيوت الزجاجية الكهروضوئية ليصبح قاعدةً حديثةً للتنمية الزراعية والتعليم، تدمج بين الأنشطة الزراعية والتجارب العلمية والتكنولوجية، بما يسهم في تعظيم أثر التجمعات الصناعية، وتعزيز الاقتصاد الإقليمي، وإنشاء نموذجٍ وواجهةٍ للزراعة ذات الخصائص المحلية على مستوى المحافظات والمدن.