محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية: تقنيات الاستفادة من الطاقة المتجددة لخفض التكاليف

مرحبا للجميع! أنا Shohei.

مصنع نباتي هو نظام الزراعة للجيل القادم الذي يمكنه تحقيق إنتاج مستقر.

ومع ذلك، فإن الاعتماد بشكل كبير على الوقود الأحفوري للكهرباء يشكل عبئا على البيئة وارتفاع في تكاليف الطاقة.

وهنا يبرز الاهتمام بالطاقة الشمسية.

فمن خلال استعمال الطاقة الشمسية، يمكننا حل مشاكل التكاليف والبيئة التي تواجه مصنع نباتي، بالإضافة إلى تحسين صورة الشركات وتحقيق إدارة زراعية مستدامة.

في هذه المقالة، سوف نشرح بالتفصيل مزايا وعيوب استخدام الطاقة الشمسية في مصنع نباتي، بالإضافة إلى أمثلة محددة على التركيب، وكيفية الاستخدام في مصنع نباتي من النوع الإضاءة الاصطناعية وأخيرا إلى التعليمات التي يجب مراعاتها عند التركيب.

إذا كنت لا تعرف ما هو مصنع نباتي، فيمكنك الرجوع إلى المقالة التالية.

لماذا يزداد الاهتمام باستخدام الطاقة الشمسية في مصانع النباتات؟

أسباب استخدام الطاقة الشمسية في منشأة للنباتات، تذكرها جيدًا، وهي محصورة في النقاط الرئيسية الثلاثة التالية:

مزايا وعيوب استخدام الطاقة الشمسية

من الضروري أن نفهم عيوب التكنولوجيا الضوئية الشمسية لمصنع الأغراض النباتية قبل التقدم نحو التطبيق.

المزايا

• تخفيض التكاليف عن طريق خفض تكاليف المرافق (وخاصة في المصانع النباتية كثيفة الاستهلاك للطاقة)
• زيادة الإيرادات من خلال بيع الكهرباء الزائدة
• تحسين صورة الشركة من خلال تقليل الأثر البيئي (أيضًا كجزء من التزام “الهدف العالمي للتنمية المستدامة”)
• إجراءات استمرارية الأعمال في حالة وقوع كارثة (استخدامها كمصدر طاقة في حالات الطوارئ)

سلبيات

• ارتفاع تكاليف التركيب (يمكن خفض التكاليف الأولية باستخدام نظام الدعم)
• تذبذب توليد الطاقة حسب الأحوال الجوية ( يمكن توفير إمداد ثابت مع تركيب بطاريات، مع العلم أن ذلك يؤدي زيادة التكلفة)
• توفير مساحة التركيب ( من حيث حجم وحجم “المصنع النباتي” ومكان التركيب، قد لا يمكن توفير طاقة كافية في بعض الحالات)
• صيانة التكلفة والمتاعب ( مطلوب فحص وتنظيف دوري وتكاليف التعاقد مع المقاولين)

الصوبة الزراعية الصناعية هل تعمل بالطاقة الشمسية؟

حتى “مصنع نباتي” الاصطناعي الذي لا يستخدم ضوء الشمس، يمكنه الاستفادة من الطاقة الشمسية.

فوائد تطبيق الطاقة الشمسية في “مصنع نباتي” ذي إضاءة صناعية

أمثلة على تطبيق الطاقة الشمسية

وسنستعرض أمثلة حقيقية للطاقة الشمسية التي يتم استخدامها بناءً على شكل العمل التجاري.

1. شركة A (مقاطعة توتشيغي): الزراعة المرافقة لإنتاج زهرة الزنبق

• التحدي: تعزيز جهود الحد من التأثير البيئي
• مقدمة: التحويل إلى طاقة منخفضة التأثير البيئي للحصول على اعتماد MPS-ABC
• وصف المنشأة: منشأة للطاقة الشمسية بقوة 10 كيلو وات
• استخدام الكهرباء: إضاءة الدفيئة، المصابيح الكهربائية، آلات الزراعة النهائية
• نتائج الأعمال: الحصول على أعلى اعتماد من فئة “A” لشهادة MPS-ABC، والمساهمة أيضًا في خفض ذروة استخدام الكهرباء
• التحديات والحلول:
  • التحدي: ضرورة الاستجابة لتقلب الطلب على الكهرباء حسب الموسم
  • الحل: النظر في إدخال بطاريات تخزين (ومع ذلك، تعد التكلفة بمثابة تحدي)

2. محافظة توياما، مدينة B: مصنع نباتي لإنتاج “إيغوما”

• مهام: توليد فرص العمل في المناطق الريفية والتنمية الصحية لكبار السن
• أهداف البدء: التخفيض الكربوني كجزء من مفهوم المدينة المستقبلية الخضراء
• مواصفات المرافق: أنظمة الطاقة الشمسية 20 كيلوواط، الحرارة الحرارية الأرضية (50 كيلوواط × 2)
• استخدام الكهرباء: طاقة المصانع النباتية
• أثر المشروع: توليد فرص العمل في المنطقة، والاستفادة من المشروع كموقع للتثقيف البيئي
• التحديات والحلول:
  • التحديات: كمية الكهرباء المولدة أقل من متطلبات الطاقة للمصانع النباتية
  • الحلول: زيادة أنظمة الطاقة الشمسية (على الرغم من التحديات المتعلقة بالتكلفة)

3. شركة C(مقاطعة فوكوي): شركة زراعية لإنتاج البطاطس الحلوة

• تتطلب الزراعة المستدامة غير المعتمدة على الوقود الأحفوري تحقيق أحد الأهداف وهو: الاستفادة من الطاقة الشمسية في جزء من الكهرباء لمرافق تخزين البطاطا الحلوة.
• مواصفات المنشأة: منشأة تعمل بالطاقة الشمسية تبلغ طاقتها حوالي 20 كيلووات.
• استخدام الكهرباء: إضاءة مرافق التخزين وتكييف الهواء وتجميد المنتجات المحفوظة.
• آثار العمل: انخفاض تكاليف الكهرباء وتحسين صورة الشركة.
• التحديات والحلول:
  • التحدي: عدم كفاية مصدر الطاقة في حالات الطوارئ.
  • الحل: دراسة إمكانية دمج البطاريات (على الرغم من أن التكلفة تشكل تحديًا).

“الطاقة الشمسية في المجال الزراعي: تحليل الاستخدام الداخلي” / كاتسوجو نوزو “مجموعة مقالات الجمعية اليابانية لخطط الريف” المجلد 2 العدد 1، 2022، الصفحات 33-43.

نقاط النجاح لإدخال الطاقة الشمسية إلى مصنع “النباتي”

1. توضيح أهداف التنفيذ:
   • لابد من تحديد أهدافك في تنفيذ الطاقة الشمسية، فما السبب وراء تنفيذ هذا النظام؟
   • سواء كان ذلك لتقليل التكلفة، أو تقليل الأثر البيئي، أو تحسين صورة الشركة، فحدد أهداف التنفيذ بما يتناسب مع شاغلك وأهداف شركتك.
2. دراسة استقصائية شاملة مسبقًا ومحاكاة:
   • يجب عليك التحقق من استخدام الكهرباء في المصنع، وحالة الإضاءة في موقع التركيب، والمعدات التي يمكن تركيبها، ونظام الدعم مسبقًا، والتفكير في النظام الأمثل.
   • قم بإجراء بحث ميداني بواسطة فنيين متخصصين، ومحاكاة كمية الكهرباء المنتجة والتكلفة، والتفكير بشكل كافٍ في التكلفة مقابل العائد
3. اختيار مُنفذ موثوق:
   • عند تنفيذ نظام الطاقة الشمسية، من الضروري اختيار مُنفذ موثوق به، مع الأخذ في الاعتبار التشغيل طويل المدى.
   • احصل على عروض أسعار من متعددين، وقارن بين خبراتهم وخدماتهم ما بعد البيع.
4. استفادة من نظام الدعم:
   • توفر الدولة والحكومات المحلية في بعض الأحيان نظام دعم لتنفيذ أنظمة الطاقة الشمسية.
   • تحقق من محتويات النظام وطريقة التقدم مسبقًا واستفد منه بشكل إيجابي.

ملخص: مستقبل إنتاج النباتات وتسخير الطاقة الشمسية

تُحقق محطة توليد الطاقة الشمسية في مصانع النباتات الكثير من الفوائد، مثل تقليل التكاليف وتقليل الأثر البيئي وتحسين صورة الشركة.

ومع وجود نقاط يجب مراعاتها، مثل التكاليف الأولية والتشغيل بعد التركيب، فمن الثابت أن الفوائد كبيرة على المدى الطويل.

باستخدام هذه المقالة مرجعًا، دعنا نستثمر في الطاقة الشمسية ونحقق الزراعة المستدامة.

ما هو مصنع “الصوب الزراعية النشطة ضوئيًا”؟

مصنع نباتي يستخدم طاقة الشمسية هو مصنع يزرع فيه النباتات مستخدماً ضوء الشمس كمصدر رئيسي للضوء، ويكون في العادة على شكل بيت محمي مصمم لالتقاط أكبر قدر من ضوء الشمس.

مصنع نباتي يعمل بالطاقة الشمسية

مصنع نباتي يعتمد على الطاقة الشمسية هو مصنع يزرع النباتات باستخدام مصادر الضوء الاصطناعية “LED” بالإضافة إلى ضوء الشمس. ومن أهم مميزاته أنه يوفر بيئة زراعة مستقرة لا تتأثر بالطقس أو الوقت.