اتجاهات القطاع
الزراعة الكهروضوئية: فيصل التعايش ضوء المحصول، قبل سعر بيع الكهرباء
2026-06-09
خطط أعمال الزراعة الكهروضوئية تبدأ في الغالب من أرقام التوليد: سعر FIT، وتقدير تكلفة الهيكل، وسقف الدعم. وكلما أمعنتَ في الحساب، بدت الخطة أمتن. لكن هذه المتانة تُخفي فخاً في الترتيب؛ فأول ما يجب أن تُقرِّره ليس شروط بيع الكهرباء.
جدوى التعايش تُحسم بكمية الضوء التي يحتاجها المحصول، لا بنسبة التظليل
في جدول بيانات خطة العمل، تبقى خانة المحصول وحدها فارغة حتى آخر لحظة. هكذا تُبنى خطط الزراعة الكهروضوئية عادةً: تضع الألواح الشمسية فوق أرض زراعية لتجمع بين التوليد والزراعة، ثم تحسب العائد أولاً من سعر FIT والدعم، وتترك المحصول للنهاية كأنه فراغ يُملأ: “وماذا نزرع هنا إذن؟”. بعض المشاريع تمضي على هذا النحو وتنجح. لكنّ هذا الترتيب يُقلقني.
أمضيتُ أكثر من عشر سنوات وجهاً لوجه مع بيئة الإضاءة في المزرعة العمودية. كم يحتاج المحصول من ضوء، وكيف يتدهور حين لا يجده، صار جزءاً من حدسي بحكم العمل. لم أُمارس الزراعة الكهروضوئية بنفسي، لكنّي حين أنظر إليها من جهة الضوء أرى ما يُقلقني. فبالتوزيع نفسه للألواح تنمو الخضروات الورقية كما ينبغي، بينما محصول نهِم للضوء كالطماطم يميل بسهولة إلى “ضعف نمو في الظل”. ومع ذلك، حين يقف الجواب عن “هل يجدي هذا؟” عند “كم نسبة التظليل؟”، يسقط السؤال الحاسم: كم يحتاج هذا المحصول من ضوء حقاً؟
تدهور المحصول النهِم للضوء في الظل مسألة ترتيب. نسبة التظليل تقول لك “كم ضوءاً تحجبه الألواح” فحسب، وهذا غير “كم يحتاج المحصول”. فمحصول كالطماطم يرتفع محصوله كلما زاد الضوء، وكل ما تحجبه الألواح يتحول مباشرةً إلى نقص في النمو. أما الخضروات الورقية فتبلغ سقف نموها بضوء قليل، فلا يضيرها فقدان بعضه. لذا فالصواب أن تحسم أولاً هل يمكنك تلبية حاجة كل محصول من الضوء، ثم تعمل عكسياً من هناك: ترفع الهيكل، وتُوسِّع المسافة بين الصفوف، وتُقلِّل الألواح. أما إذا انطلقتَ من سعر FIT فإنك تقفز فوق هذه البوابة الأولى — “هل الضوء كافٍ؟” — وتحكم على الجدوى بنسبة التظليل وحدها، أي برقم ما يُحجَب. ولهذا يُصيب الحساب مع الخضروات الورقية ويُخطئ مع المحاصيل النهِمة للضوء.
على أنّنا لو حشرنا كل هذا تحت قاعدة “التظليل = خسارة” أهدرنا وجهه الآخر. فللضوء “نقطة تشبع” تختلف من محصول لآخر، وما زاد عنها لا يستفيد منه النبات في التمثيل الضوئي. وبحسب ما تذكره كتب فسيولوجيا النبات على سبيل التقريب، تقع نقطة التشبع الضوئي للخس والفراولة حول 500 ميكرومول/م²/ث، وللطماطم والفلفل الحلو حول 700-900 ميكرومول/م²/ث. وفي المقابل قد يتجاوز ضوء الشمس المباشر في عز الظهيرة صيفاً 2000 ميكرومول/م²/ث. أي أن شمس الصيف المباشرة “زائدة” على حاجة كثير من الخضروات. والضوء الزائد لا يذهب هدراً فحسب، بل يُحدث تثبيطاً ضوئياً يُتلف الصانعات الخضراء، ويُحرق الأوراق والثمار، ويجلب معه إجهاداً حرارياً. وهنا يُخفِّض التظليل بنسبة 20-30% تحت الألواح هذا الفائض إلى النطاق الملائم قرب نقطة التشبع، فينقلب من “خسارة” إلى “ضبط”. فللتظليل إذن وجهان: يُفسد حين يهبط بالضوء دون نقطة التشبع، ويُفيد حين يقتطع ما زاد عنها. وأيّ الوجهين يغلب لا تُقرِّره نسبة التظليل، بل العلاقة بين نقطة تشبع المحصول وكمية الضوء الساقطة على تلك الأرض.
وهذان الوجهان ليسا كلاماً على الورق. فقد أجرت جامعة ولاية آيوا، بتمويل من وزارة الطاقة الأمريكية، تجربة على مدى موسمين زرعت فيها محاصيل تحت مزرعة شمسية تجارية مساحتها 10 أفدنة وقدرتها 1.3 ميغاواط (انظر: 7). خضروات وفواكه مألوفة — البروكلي والفلفل الحلو والقرع الصيفي والفراولة والتوت البري — نجحت كلها تحت الألواح؛ بل جاء القرع الصيفي بمحصول أعلى تحت الألواح في الموسمين، ولم يكد الفلفل الحلو يتأثر محصوله مع تراجع في حروق الثمار. وانخفضت حرارة الهواء والتربة درجة إلى درجتين تحت الألواح، وتراجعت العمالة المطلوبة في الموسم الثاني بنسبة 28% عن الأول. ولم تلزم آلات خاصة، فالمعدات الزراعية المعتادة تعمل كما هي، ومضى المشروع دون التفريط في الحجم. وما يستوقفني هو نوع المحاصيل التي نجحت هناك: الفلفل الحلو، بنقطة تشبع 700-900 ميكرومول، في الطبقة نفسها التي وضعت فيها الطماطم تحت بند “الاحتياج الضوئي المرتفع”. ومع ذلك نما تحت الألواح وقلّت حروق ثماره. فليس كل محصول نهِم للضوء يتدهور في الظل؛ والمحاصيل التي كانت تتلقى ضوءاً زائداً يعمل لها التظليل ضبطاً يُخفِّف حروق الثمار — والقدرة على التمييز بين هذه وتلك هي ما يفصل الناجح عن الفاشل.
والسقف المسموح به يختلف اختلافاً كبيراً بين محصول وآخر، وتُبيِّن ذلك دراسة نمذجة للبيوت المحمية تبييناً ملموساً. وهي دراسة تقديرية تخص البيوت المحمية التي تُدمج فيها الألواح بالسقف، لا الهياكل الخارجية، لكنها تُقدِّر أنه إذا لم تتجاوز نسبة PVR — أي نسبة مساحة الألواح المسقطة إلى مساحة أرضية البيت، وهي مؤشر قريب من نسبة التظليل — حدّ 25%، أمكن إبقاء تراجع المحصول دون 25% حتى للمحاصيل النهِمة للضوء كالطماطم والخيار (انظر: 1). أما زهور الزينة التي تكتفي أصلاً بضوء قليل، فثمة متّسع لنجاحها حتى عند PVR بنسبة 100%، أي بتغطية السقف بالكامل. فعن السؤال نفسه — “كم نسبة ما نضع؟” — يكون السقف المسموح به بيد المحصول. غير أن هذا تقدير في البيوت المحمية؛ وفي الهياكل الخارجية يتبدّل توزيع الضوء تحت الألواح بحسب ارتفاع الهيكل والمسافة بين الصفوف، فلا تُنقل قيمة PVR نفسها بالضرورة إلى الأرض المكشوفة. والأسلم أن نأخذ الاتجاه لا الأرقام بعينها: “السقف يُحدِّده احتياج المحصول للضوء”.
قِس الضوء على أساس فصل الشتاء واستنتج التظليل المسموح به بالعكس
حين تجعل الشتاء أساسك، يطفو نقصٌ كان مستتراً. والمؤثر هنا هو DLI، أي مجموع ما يتلقاه المحصول من ضوء في اليوم. فبنسبة التظليل نفسها يكاد DLI الصيف يفيض، بينما يهبط الشتاء بالتوزيع نفسه هبطةً واحدة. لذا إن قِسْت جدوى التعايش على المتوسط السنوي، شدّك صيفٌ وافٍ وحجب عنك نقص الشتاء. ومع هيكل ثابت وتوزيع واحد طوال العام، الأحرى أن تضبط كثافة الألواح على ما يصمد شتاءً، فذلك أبعد عن الخطأ. وبعبارة أخرى: أن تُؤثِر سلامة النمو الشتوي على ألا ينهار، ولو فاتك بعض الكهرباء صيفاً. وفوق ذلك، إن اخترت محصولاً شبه ظلّي يكتفي أصلاً بضوء قليل، اتسع لك هامش احتمال التظليل الشتوي، وسَهُل التوفيق بينه وبين الهيكل الثابت.
واستحضر نقطة التشبع السابقة تجد المعنى ينقلب مع الفصول. ففي عز الصيف يتجاوز الضوء نقطة التشبع، فيعمل التظليل ضبطاً يُخفِّف حروق الثمار. لكن مع الهيكل الثابت نفسه في الشتاء تقتطع من ضوء شحيح أصلاً، فيميل الأمر إلى النقص وينهار. التوزيع الواحد للألواح يعمل على نقيضين تامّين: ضبطٌ صيفاً ونقصٌ شتاءً. لذا يضع التصميم أساسه في أفقر الفصول ضوءاً (وهو الشتاء في معظم المناطق): “أيمكن سدّ حاجة المحصول حتى في هذا الفصل؟”. ويختلف هذا بحسب المنطقة كذلك: ففي أرض تشتدّ فيها الشمس حتى تصير عائقاً أمام الزراعة، كالشرق الأوسط وشمال أفريقيا، يميل التظليل إلى “المنفعة” طوال العام، فيُناسبها أن تُحوِّل بعض الشمس الزائدة إلى كهرباء وتزرع الباقي خضرواتٍ. والأساس هنا يختلف عن أرضٍ يثقلها شتاء قاسٍ، ولو كانت الزراعة الكهروضوئية واحدة في الحالتين.
فلماذا يكبر هذا الفارق بين محصول وآخر؟ تُسنده التجارب الزراعية. فثمة دراسة تذكر أن نمو الخضروات الورقية يزيد بزيادة الضوء حتى حدّ معيّن، لكنّ ضوءاً منخفضاً نسبياً يكفي حاجتها (انظر: 2)، فلا يكاد يضيرها فقدان بعضه. ومن هنا يأتي فرقها عن محاصيل كالطماطم تستهلك الضوء بنهم. فاختلاف قدرة المحاصيل على احتمال التظليل ليس انطباعاً، بل فارق موثَّق في استجابة النمو.
تغطية خسائر الزراعة بدخل التوليد لن تدوم
كان الحديث حتى الآن عن “هل ينمو المحصول؟”. أما أن يستمر المشروع فعلاً كعمل تجاري فبوابة أخرى. فحين يكون مدخلك “خرج العائد من الدعم وسعر FIT فأقدمنا”، هل يبقى الجانب الزراعي قائماً حقاً؟
إذا حسبت العائد أولاً من التوليد والدعم، بدا المشروع رابحاً ولو كانت الزراعة خاسرة. هذا هو الفخ. وأنّ ضخ المال لا يُغيِّر بنية الجدوى نفسها يظهر في أرقام المسوحات أيضاً. ففي أنماط البيوت المحمية والمزارع المختلطة القريبة من الزراعة الكهروضوئية، يُظهر أحدث مسح أن أكثر من 70% من المشغّلين في الربح أو التعادل، وأن الرابحين في البيوت المحمية يجاوزون النصف. أما المزرعة العمودية فتبقى عند نحو 50%، فيبلغ الربح أو التعادل إجمالاً 64% (انظر: 3). فحتى بعد ضخ الدعم بقي فارق الجدوى قائماً باختلاف النمط، وتقول الأرقام: زاد عدد المنشآت، لكنّ وقوف كل واحدة على قدميها واستمرارها شأن آخر. لذا إن جعلت سدّ خسائر الزراعة بدخل التوليد فرضيةً، تجوّفت الزراعة في صمت حتى تصير صورةً بلا روح، وانهارت لحظة هبوط سعر FIT أو انقطاع الدعم. والترتيب الصحيح أن تستوفي أولاً شروط بقاء الزراعة من غير دعم، ثم تضع التوليد فوقها زيادةً. وكما في تصميم الضوء: تُجيز البوابة الواجبة أولاً، ثم تُحمِّلها العائد؛ هذا الاتجاه أبعد عن الخطأ.
فما الذي يُحدِّد الجدوى الاقتصادية؟ ثمنُ ما تبيعه في السوق (سعر السوق) ومقدارُ ما تحصده (المحصول) هما العاملان الحاكمان، وحاصل ضربهما هو أول ما يؤثر. وبالفعل، تُشير دراسة حلّلت هشاشة البنية إلى أن الاقتصاديات قد تنهار بسهولة بمجرد هبوط السعر أو المحصول نحو 30% (انظر: 4). ويأتي فوق ذلك حجمُ العمل (تكلفة البناء)، وسعر الكهرباء، والأجور، والموقع، وثبات الصفقات والعقود. وتُقدِّر الدراسة نفسها أن وفورات الحجم تسري على تكلفة البناء، وأن الحجم متى كبر كثيراً — مئة ضعف مثلاً — هبطت تكلفة بناء الوحدة إلى نحو النصف (انظر: 4). لكنّ هذا عن “وقت البناء”، ولا يسري بالقدر نفسه على بنود كفاتورة الكهرباء اليومية. لذا قلّما يكفي توسيع الحجم أو قصّ التكاليف وحدهما. فما لم يتقدّم ما تُنتجه (سعر السوق) ومقدار ما تحصده (المحصول)، لم يُبلِّغك الحجم وحده إلى الجدوى.
الاستهلاك الذاتي في المزرعة العمودية أيضاً يُحسب بالعكس من احتياج المنشأة
وبمعزل عمّا سبق، ثمة حديث يكثر هذه الأيام: أن تضع ألواحاً شمسية على سطح المزرعة العمودية أو في أرضها، وتُوجِّه كهرباءها إلى الاستهلاك الذاتي. ولأنها كهرباء تستهلكها بنفسك لا تبيعها، يتبدّل الترتيب من جديد. وهنا أيضاً بوابة يجب أن تستوفيها أولاً، ومنها تستنتج طريقة التركيب عكسياً.
وفي الاستهلاك الذاتي يبرز الترتيب أوضح. ففي المزرعة العمودية تقاريرُ تذكر أن تكلفة الكهرباء تبلغ نحو 20-40% من إجمالي تكاليف الإنتاج، وأن الإضاءة تلتهم معظم ما تستهلكه المنشأة — نحو 60-80% أو يزيد (قرابة 60-85% في المصدر الأصلي) — فتغدو الكهرباء نفسها القيد الأكبر (انظر: 5). لذا، بدلاً من “نقدر على التوليد فنُركِّب”، ثبِّت أولاً كم تستهلك منشأتك من كهرباء نهاراً، ونسبة الاستهلاك الذاتي، وسعر الشراء، والقدرة المتعاقد عليها. ومنها تستنتج عدد الألواح عكسياً: “رَكِّب بقدر ما تستهلكه نهاراً لا أكثر”. وتجاوز هذا يعني أن الفائض الذي لا يُستهلك نهاراً يذهب للبيع بسعر أدنى، وربما لا تهبط الفاتورة بقدر ما توقّعت بسبب علاقتها بالقدرة المتعاقد عليها. والاتجاه هو عينه حين قلت عن الضوء “ابدأ بسدّ حاجة المحصول”: قدِّم كهرباء المنشأة، وطوِّع الألواح لذلك النطاق. فالتركيب على السطح يجعل مساحته سقفاً، والتركيب في الأرض المحيطة يُطلق لك حرية الاتجاه والحجم، لكن الشرط في الحالتين واحد: في حدود ما يسعه الاستهلاك الذاتي نهاراً.
وهنا تنبيه واحد. الكهرباء في المزرعة العمودية هي “التكلفة الأكبر”، أما في الزراعة الكهروضوئية الخارجية فالكهرباء المولَّدة في جانب دخل البيع، أي في جانب الكسب. فكلمة “الطاقة” نفسها تحمل إشارتين متضادتين؛ ومن أدخل حديث الاستهلاك الذاتي للمزرعة العمودية كما هو في بنية إيرادات الزراعة الكهروضوئية، قرأ بنيةَ “الكسب بالكهرباء” السليمة على أنها بنية “سدّ الثغرات بالكهرباء” المعتلّة. وما يخوض فيه هذا القسم مقصور تماماً على المزرعة العمودية ذات الاستهلاك الذاتي.
في المشاريع التي لن تدوم، يُحدَّد المحصول لاحقاً
قبل أن نُسخِّر الترتيب السابق للكشف عن الإخفاق، تحفّظان لا غير. الأول: أن “التعايش” الذي أعنيه مقصور على المشاريع المركّبة التي تنوي مواصلة الزراعة حقاً؛ أما النمط الذي يضع المحصول على الأرض اسماً ويبيع الكهرباء كلها فعلاً فشأن آخر من الأصل، ولا يسري عليه الترتيب الذي شرحته. والثاني: أن احتياجات كل محصول من الضوء وتصميم الهيكل وشروط العقد الكهربائي تستدعي في النهاية أيدي أهل الاختصاص — من الإرشاد الزراعي ومكاتب الكهرباء والجهات الحكومية — وما أعرضه هنا إنما هو عن قدر ما تستطيع أن تُقدِّره بنفسك.
وبعد هذا، أيّ علاماتٍ مبكرة تظهر على مشروع “يبدو متعايشاً، لكنّ زراعته في الحقيقة لن تدوم”؟ اقلب الترتيب السابق (الضوء ثم الاقتصاديات ثم العائد) تجد العلامة في “تأخّر اختيار المحصول” بذاته في الغالب. ويظهر ذلك من بناء خطة العمل: تُملأ أرقام العائد من بيع الكهرباء والدعم أولاً، وتبقى خانة المحصول وحدها فارغة حتى النهاية؛ وبعدما يُثبَّت ارتفاع الهيكل والعقد الكهربائي، يُسأل مسؤول الزراعة: “وماذا ينمو هنا؟”. الترتيب مقلوب. وتبدو العلامة في المخططات أيضاً: توزيعٌ يُعتِم حتى ممرات حركة العمال في صفوف الحصاد، أو ميزانية تقوم على سدّ خسائر الزراعة بدخل التوليد — وهذه إشارة إلى أن الزراعة أُلقي عليها دور سدّ الثغرات لا دور الزيادة. وبعد الانطلاق كذلك: محصولٌ متوقَّع لا يتحقق في الموسم الأول، وتبديلٌ متكرر للمحاصيل، وعنايةٌ بالزراعة تبدأ تتراخى — وهذه أمارات تصلح إنذاراً مبكراً. وعلى العكس، إن حُسم المحصول أولاً انطلاقاً من DLI الشتوي، وكانت الزراعة وحدها تتوازن من غير دعم، فللتعايش جوهر ولو بدا متواضعاً. فما يستحق النظر مبكراً ليس حجم العائد، بل هل حُسم المحصول والاقتصاديات “أولاً” — الترتيب بعينه.
وأشدّ ما يُجسِّد “أن التقنية المتقدمة لا تُجدي متى عجزت اقتصاديات المحصول” هو الحبوب. فثمة تحليل يذكر أن زراعة حبوب القوت كالقمح في مزرعة عمودية مغلقة لا تصمد اقتصادياً في ظل تكاليف الطاقة والمعدات الحالية (انظر: 6). فمهما رفعت كفاءة الضوء والمعدات، يظل ثمة مجالٌ يُحسَم سلفاً من جهة “ما تُنتجه” والاقتصاديات. ولهذا يفعل ترتيبُ “قدِّم المحصول والاقتصاديات” فعله.
الخطوة الأولى هي وضع المحصول قبل العائد
إن أردت أن تخطو خطوتك الأولى أمام أرضٍ مرشَّحة، فاخطُها بحصر الخيار في محصول واحد، لا بحساب العائد. ومتى قرّرت المحصول المرشَّح، فضع أول رقم لك: DLI الذي يحتاجه في أفقر فصول الضوء (الشتاء في معظم المناطق). ثم انظر كم ضوءاً يسقط فعلاً على تلك الأرض شتاءً، واستنتج أقصى نسبة تظليل مسموح بها مع سدّ حاجة المحصول. وفي هذه المرحلة احسم وتيرة الحصاد وممرات حركة العمال من المنطلق نفسه — منطلق المحصول: هل تُعتِم صفوف الحصاد أكثر مما ينبغي؟ هل يَسَع الممرّ دخولَ العامل وعملَه؟ عندها فقط تُقرِّر كم ترفع الهيكل، وكم تُوسِّع المسافة بين الصفوف، وكم لوحاً تضع. والعقد الكهربائي والعائد بعد ذلك. وفي الاستهلاك الذاتي للمزرعة العمودية، ضع “كهرباء المنشأة نهاراً” أولاً بدل المحصول. وخلاصة الأمر: اجعل السطر الأعلى في جدول خطة العمل ليس العائد، بل “الضوء الذي يحتاجه المحصول، أو الكهرباء التي تحتاجها المنشأة”. هذا وحده، لكنّ تبديل هذا السطر الواحد يُعيد الترتيب الذي رأيناه إلى وجهته الصحيحة من تلقاء نفسه.