ВЪЗМОЖНО ЛИ Е
Енергийно независими земеделци в условия на бъдеща енергийна криза
В света, в който живеем към настоящия момент се очертават много кризи – за енергия и вода най-вече засега. Войната в Украйна все още не е нарушила доставките на газ от Русия за Европа, но цената вече тръгва нагоре. Ако преговорите между двете страни не стигнат до никъде, този конфликт ще се отрази не само на Европа, в това число и България, но и на световно ниво в бъдеще. Очакват се големи промени според водещи експерти, но за това се досещат и по-далновидните в обществото.
д-р Георги Димитров, главен асистент в Агрономически факултет към Лесотехнически университет
Най-лошият сценарии е Русия да спре доставките на горива и да не ги поднови изобщо по една или друга причина. В последствие алтернативните източници на гориво и енергия ще ударят тавана с цени, търсене, но не и с предлагане. Така работи пазарната икономика все пак, но межем ли и имаме ли време да изпреварим събитията?
С какво ще компенсираме и балансираме липсата на необходимите количества изкопаем газ? Първосигналният отговор е въглища, които са решение, но за кратък период, а към уравнението не са прибавени ефектите за климата и замърсяването на въздуха с тежки метали, наличностите, произхода и т.н. А в дългорсочен план?
Отново обръщаме поглед към възобновяемите източници на енергия – вятърна и слънчева, производството на биогаз, отлагане спирането на АЕЦ и т.н. Колкото по-бързо се осъзнае, обмисли и съответно инвестира в тези алтернативи, толкова по-лесно ще стане прехода и ще се замести необходимостта от газ и нефт. Новоизграденият капацитет трябва да се впише по начин, който да позволи лесно превключване на е-амоняк, е-метанол или е-керосин, тъй като това са насипните горива и химикали, които ще са необходими в дългосрочен план.
И не става дума за малки проекти и спасяване поединично кой както може, а за решения на ниво държава, Европейски и други съюзи, на световно ниво за кратко време. Капитал и гаранции за инвестиции и политики за енергийна сигурност с тенденция за по-нататъшно разширяване на производството са само част от мерките срещу задаващата се криза.
Много проекти са в процес на разработка. Например вятърните турбини, материалите за изработка на фотоволтаиците и агриволтаиците, батерийте с органичен произход за съхранение на излишната електроенергия, а също и договорите за изкупуването ѝ с електроразпределителните дружества, както и улесненото договаряне и разрешителните за изграждане на такава система, отоплението на домовете ни, на оранжерийните комплекси, дори автомобили, задвижвани от собствени соларни панели. Стимулите преди бяха иновациите, евентуалната независимост, пандемията, но сега е заплахата от война на всички фронтове – продоволствени, хранителни, енергийни.
Германия, а и не само тя вече обявиха целенасочени действия за ускоряване и нарастване създаването и производството на енергия от възобновяеми източници. Целта ѝ е до 2035 година да разчита на 100% на това производство въз основа на широк набор от мерки. Африка, Италия, Испания, Турция и други държави вече работят в същата посока.
Учените разработват и тестват потенциалът на агриволтаиците и в оранжерийните комплекси. Не е ли това едно алтернативно решение за енергийна независимост на заетите в този сектор, които у нас и така и иначе изнемогват заради цените на горивата, трудностите свързани с отоплението, несправедливия евтин внос, липсата на работна ръка и т.н. Моделите над, които се работи позволяват правилно проектиране с цел осигуряване на солидно производство на електроенергия и високи добиви. Приложим е при всички видове оранжерии, благодарение на възможността за настройка на ъгъла и наклона на панелите, което е огромно предимство.
Вниманието е насочено към полупрозрачни и прозрачни, тънкослойни материали за изработка на самите панели, а именно силиций, кадмиев телурид, перовский и други. Освен това, органичната прозрачна фотоволтаична енергия е обещаваща технология, тъй като нейната спектрална пропускливост може лесно да се настрои, за да бъде адаптирана към специфичната спектрална абсорбционна възможност на културите. Тези панели са гъвкави и леки и по-лесно ще бъдат интегрирани в оранжерийните комплекси.
Технологията изследва способността за постигане на висока ефективност и подобряване качеството на светлината, която достига до растенията чрез използването на оптични елементи и различни конфигурации. Потенциалът на фотоволтаиците за оранжерийно земеделие е тема която наскоро е публикувана в Applied Energy. Новото моделиране разглежда два основни изхода: енергията, генерирана от фотоволтаичната система и скоростта на фотосинтеза на културите при определен период от време като функция от прозрачността на фотоволтаичната система. Той също така се основава на три подмодела, които разглеждат широколентовото и спектралното съдържание на облъчването, технологията на слънчевите клетки и показателите за нейната производителност, както и връзката между скоростта на фотосинтезата и ефективния фотонен поток, който попада върху културите. Това е начинът тази технология да се адаптира към нуждите на абсолютно всяка една култура, отглеждана при оранжерийни условия.
Във въпросното проучване са разгледани петте основни семейства култури – Тиквови, Бобови, Картофови, Житни и Розоцветни в държавите Испания, Италия, Турция, Мексико. Умишлено са избрани райони със сух полусух и умерен климат. Резултатите показват едва 10% намаляване интензитета на фотосинтеза на културите и незначително въздействие върху добивите. Фотоволтаичните системи и енергията, която произвеждат се влияят значително от вида на растенията, тяхната листна площ и повърхност, изпарителна способност, своеобразния микроклимат, албедото и още много фактори, но при създадените вече инсталации средния добив на енергия вече отчита принос към общия енергиен пазар.
Още една иновация при агриволтаиците е изграждането на двустранни модули, поставени на значително разстояние от повърхността под тях (над 2 m), като по този начин позволяват поглъщане на светлината, отразена от повърхността. Двустранните или т.нар. двуфазни и двулицеви слънчеви панели не са подходящи за всякакви проекти. Например при производството на гъби, плътните едностранни панели са за предпочитане, понеже за културата е необходимо интензивно засенчване. При производството на зеленчуци и ягодоплодни по-добър вариант са полупрозрачните панели, които освен производството на електроенергия иимат принос и в защитата на културите от метеорологичните условия.
Важно е да се прецени и каква да бъде ориентацията на системата спрямо хода на слънцето и посоките на света, поривите на вятъра, релефа на площта, дните с мъгла и облачност през годината.
С подобна цел е създадена интерактивна карта, проучването Global Photovoltaic Power Potential по държави, предоставя обобщен и хармонизиран поглед върху слънчевите ресурси и потенциала за развитие на фотоволтаични електроцентрали от гледна точка на държавите и регионите.
Проучването има за цел да отговори на нуждите на политиците, разработчиците на проекти, финансовия и академичния сектор, както и на професионалисти и лица, интересуващи се от слънчева енергия. Повече информация може да се намери на адрес: globalsolaratlas.info.
