Solární skleník: pod panely poroste zelenina

[karelkilian]

Dobrý den,

máme tu pátek a s ním i další článek ke čtení, zamyšlení a případné diskuzi. Dnes se podíváme na další nápad z oblasti agrovoltaiky.

Přeji hezký den.
Karel Kilián


Solární skleník: pod panely poroste zelenina

Kritici solárních elektráren s oblibou sobě vlastní poukazují na jejich prostorovou náročnost. K výrobě dostatečného množství elektřiny je prostě zapotřebí určitá plocha, kterou fotovoltaika zabere. Provozovatelé jsou si toho vědomi a hledají řešení, jak využít prostor i pro další účely.

Například v loňském roce 2019 jsme ve článku Pole, nebo solární panely? Nejlepší je symbióza! informovali o švýcarském nápadu, spočívajícím v umístění panelů na pětimetrovou konstrukci. Pod nimi pak bylo možné pěstovat zemědělské plodiny.

V kalifornské Santa Barbaře přišli s jiným způsobem, jak zkombinovat zemědělství s fotovoltaikou. Použili poloprůhledné solární panely, které slouží nejen k výrobě elektrické energie, ale současně též jako skleník, ve kterém lze pěstovat listovou zeleninu.

Zelenina ze „solárního skleníku“

Praktickou použitelností a využitelností tohoto na první pohled nezvyklého řešení se zabývala odborná studie, jejíž výsledky byly publikovány na začátku srpna v odborném časopise Advanced Energy Materials. Ukazují, že takzvaná agrovoltaika může být směrem, kterým se tento segment bude v budoucnosti ubírat.

Autoři hodnotili, jak ve sklenících, zastřešených tónovanými poloprůhlednými solárními panely, roste bazalka a špenát. Výsledky srovnávali se zeleninou vypěstovanou ve skleníku z čirého skla, umístěném v těsné blízkosti. Závěry lze bez váhání označit jako velmi přesvědčivé.

Panely mohou filtrovat různé vlnové délky světla v závislosti na tom, jakou mají barvu. Vědci si vybrali oranžově zbarvené panely, které absorbují převážně modré a zelené světlo a zároveň umožňují červenému světlu prosvítat až k rostlinám, které ho preferují.

Zeleni se pod panely daří

„Důvodem, proč jsou rostliny zelené, je skutečnost, že odrážejí zelené světlo a využívají jeho červenou složku," uvedla autorka studie Elinor Thompson z Greenwichské univerzity. „Tyto průsvitné solární panely využívají vlnovou délku světla, kterou rostliny nepotřebují.“

Na první pohled jde o „win-win“ řešení, protože rostliny dostanou ze slunečních paprsků to, co potřebují, zatímco zbytek energie se přemění na elektřinu. Realita je ale o něco komplikovanější, jak ukazují výsledky výzkumu.

S tím, jak skrz panely procházelo menší množství světla, došlo k morfologickým změnám plodin. Konkrétně bylo zjištěno zmenšení velikosti a počtu listů, což je v případě špenátu a bazalky ta část, kterou konzumujeme a kvůli které je pěstujeme.

Elektřina vyrovnává ztrátu

Pokud bychom vzali v úvahu jen to, co se dělo ve skleníku, znamenalo by to pro farmáře snížení profitu z pěstovaných plodin. Nemůžeme ale zapomenout na skutečnost, že solární panely vyrábějí elektřinu, kterou lze například použít pro vlastní potřebu nebo prodat do sítě.

Při započtení dosažených úspor, respektive zisků z prodeje elektrické energie se situace obrací. V případě bazalky vzrůstá zisk o 2,5 %, u skleníku se špenátem pak dokonce o neuvěřitelných 35 %, což je jistě zajímavý ekonomický výsledek.

Tato technologie je sice poměrně nová, ale zájem o ní v posledních letech stoupá. S rostoucí nutností řešit klimatickou krizi se inženýři snaží najít kreativní způsoby využití půdy. Místo budoucnosti, kde energie a plodiny soupeří o prostor, nabízejí tyto solární panely scénář, ve kterém ho mohou sdílet.

Ještě není vyhráno

Stávající výsledky však neznamenají, že je tato technologie dokonalá nebo že nemá žádná omezení. Úbytek listů přinesl i zmenšení kořenového systému rostlin, což sice u špenátu a bazalky nevadí, ale může znamenat, že tento způsob společného pěstování zeleniny a výroby energie nebude vhodný pro kořenovou zeleninu, jako jsou brambory, petržel, celer a mrkev.

Je zřejmé, že odvětví zemědělství potřebuje určité přehodnocení. Pěstování potravin je v USA odpovědné za téměř 10 % emisí skleníkových plynů. To, pochopitelně, tónované solární panely nemohou nijak zásadně ovlivnit.

Zemědělci tak budou muset používat méně hnojiv a zavádět postupy, které emitují menší emise uhlíku - nebo je dokonce absorbují z atmosféry. Ale agrovoltaický skleník přináší přinejmenším jednu prokazatelnou výhodu: čistou energii.

Co říkáte na pěstování zeleniny ve sklenících ze solárních panelů?

Zdroje: earther.gizmodo.com, onlinelibrary.wiley.com.

[vlkazajac]

Pravdu povediac, premiera skleníkov devastuje krajinu, ako je najlepšie vidieť v juhošpanielskych lokalitách. Skleník má svoju úlohu pri vypestovaní určitého množstva rýchlenej zeleniny, ale každý pochopí, že jesť všetku zeleninu zo skleníka ( preháňam ) by sme nemali.
Viac sa mi páčia pokusy s čiastočným zakrývaním poľnohospodárskej plochy panelmi "nad hlavou", ktorú ste tu publikovali nedávno. Možno postačí aj kombinácia FVE a pasienka pre ovce či kravy. Videl som ovce v severských krajinách, hľadajúce tieň ( dokladám svedectvom o troch kusoch pod mojim zaparkovaným autom ). Teda myslím, že len čiastočné pritienenie KRAJINY panelmi môže byť osožné s ohľadom na teplotnú a vodohospodársku bilanciu.

Moc sa mi páči riešenie nášho kolegu berta, verím, že ho čoskoro na fóre predstaví.

Takto nie ........ https://magazin.pluska.sk/spektrum/foto ... -div-sveta

[rottenkiwi]

Ja keby som mal inancie, tak by som do toho šiel.
Vrstva bifaciálov a pod tým fólia. Už v januári by som tam mohol niečo dať,
postupne šalát, reďkovku, papriku, uhorky, paradajky.

Samozrejme s baterkami a nočným prisvecovaním UVA, UVB a UVC.

[mati]

Ja keby som mal inancie, tak by som do toho šiel.
Vrstva bifaciálov a pod tým fólia. Už v januári by som tam mohol niečo dať,
postupne šalát, reďkovku, papriku, uhorky, paradajky.

Samozrejme s baterkami a nočným prisvecovaním UVA, UVB a UVC.

Samozrejme s baterkami a nočným prisvecovaním UVA, UVB a UVC - a kdyby se ten rok zrovna nedařilo , tak "WC" !!

[rottenkiwi]

Vesmír nepozná slovo "nedarilo". Snažil sa miliardy rokov, kým vytvoril list.
https://boinc.sk/clanky/preco-rastliny-nie-su-cierne

[camel1cz]

Tušíte někdo, kolik energie potřebují rostliny k fotosyntéze? Kolik procent to je z celkové dopadnuté energie?

Jak by to vycházelo, kdyby se pod panelem svítilo zdrojem, který generuje pokud možno jen to co potřebují rostliny - zbylo by něco?

[lubomirz]

>> Ja keby som mal inancie, tak by som do toho šiel. Vrstva bifaciálov a pod tým fólia.

no neviem, doteraz som mal dojem ze pri cenovke bi-facial panelov == ekonomicka navratnost nikdy.

[ikovlabs]

JJ - z textu nekdy prehazuje eura vidlama a nekdy nema na leky ...

[rottenkiwi]

To sa navzájom nevylučuje. Sú obdobia keď sa darí a sú keď je človek chorý a nemá ani na lieky,
lebo záujem ostatných pomocť chorému / až na výnimky / je 0.0.

Ale ten sklenník asi o pár mesiacov bude, už zháňam financie. Dám potom foto rastlín.

[ikovlabs]

Spise se tomu rika hazard ale kazdy dle sveho. Nakoupit si drahou hracku a pak si stezovat ze mi nikdo nechce dat na leky je trochu kontraverze.Zase - mne taky chybi finace na pylontech nebo podobnou baterku - kdyby nejaky filantrop..? Y?

[rottenkiwi]

Lenže je nemám drahé hračky, LiFE som kúpil tu na fóre za 75 až 95 € / 100 Ah.
Victron / Victron / Victron mám bazárové namiesto 900 + 2000+ 1100 som dal
450 + 500 + 700 €. Ďakujem Robovi aj za 2 x MeanWell, keď mi zhorel 1. Carspa menič.
15 kWh NMC mám za 1600 €.

To že 16 hod denne v angličtine študujem / počúvam prednášky, to proste musí
človek na to mať, aby chcel, chcenie robiť a študovať sa nedá naučiť.
Človeka, ktorý denne na sebe nepracuje a nechce študovať vyhodíte z firmy za 5 sekúnd.

Potom je pochopiteľné, že 110 ľudí, ktorí chcú pracovať / SandForce, Skyera, Tachyum /,
vie konkurovať ľudom v AMD + Nvidia + Intel + Samsung dokopy.
Otázka: Koĺko ĺudí v týchto štyroch firmách je nevzdelaných / nevzdelateľných / neefektívnych ?

Keby som nemal FVE, bol by som so 135 € a teraz porokoch so 166 € inv. mŕtvy.
Že mi za 35 r. lekári neviedia pomocť je ich problém, oni sa majú vrátiť do školy.
Že 95 % inteligentov sa chorým posmieva je nedostatok výchovy ich rodičov, nie mojich rodičov.

Ergo, suma sumárum, mám FVE, mám nádej na život, upečiem si chleba a prežijem.

Nemám FVE, ako budem fungovať, ked mi ani tých 25 € čo mám na jedlo neostane ?
Prečo ? Lebo cena el . šla z 0.12 € na 0.1925 € per kWh.
Ergo, cena el. ide ročne o 3 až 9 % hore, ale dochodok o 1.5 € v januári.

[youda]

Tušíte někdo, kolik energie potřebují rostliny k fotosyntéze? Kolik procent to je z celkové dopadnuté energie?

Jak by to vycházelo, kdyby se pod panelem svítilo zdrojem, který generuje pokud možno jen to co potřebují rostliny - zbylo by něco?

Chápu kam míříš, ale takto se bohužel uvažovat nedá. Proč:
Rostliny skutečně spotřebují k fotosyntéze jen pár procent sluneční energie. To je ale proto, že fotosyntéza je strašně neefektivní proces. Takže ve skutečnosti je to opačně: aby fotosyntéza fungovala a rostlinka prospívala, musíš jí právě svítit tím obrovským výkonem 200-1000W/m2, na který jsou rostliny zvyklé. Pokud ji budeš šimrat LEDkou, rostlina nebude schopná fotosyntézu vůbec nastartovat a chcípne. A to je taky důvodem, proč Vietnamci při pěstování marihuany používají reflektory jako prase a strop i stěny pěstíren mají olepené alobalem.

Takže nechat na panely svítit slunce a pak z části vyrobené energie napájet reflektory svítící pod panely opravdu není cesta.

Co funguje je to, že vhodně rozmístěné panely mohou vytvořit pohybující-se polostín, ve kterém určité rostliny prospívají velmi dobře, zatímco jiné (nechtěné) chcípnou.

[josse]

U LED se na to jde chytře, každé období rostliny potřebuje jinou vlnovou délku, stejně jako jiné prvky skrz kořeny získané...

Dá se to zjednodušit na cca 200W/m2 svítidla, s tím že ho osadím dvěmi červenými a jedním modrým. Pak rostou jako svině... Takže já bych si to na doma ubral někam k 50-100W/m2 max. A ještě je klíčové kolik hodin denně, nesmíme jim svítit pořád, pro růst, pro květ, pro plody, platí jiný poměr světla/tmy.

Byl jsem pro rady u někoho komu to fakt rostlo doma ve skříni... Sám ještě nepřisvěcuju...

Pevně doufám, že ty vlnové délky mám ještě někde poznamenané...

[youda]

Á tady ho máme - zahradníka :)

Souhlas, ano je to věda. Každopádně ta úvaha, že panelem o ploše 1.6m2 nasaju 300W (když se bude dařit) a pod panelem pak budu většinou toho výkonu na stejných 1.6m2 plochy svítit, prostě fungovat nebude.

[DanoP]

tzv. zahradnicke perpetum mobile. Ale v oblastiach kde od slnencneho ziarenia hynu rastliny by to mohlo byt uzitocne. Pomocou FV by sa cerpala voda na zavlahy, a v polotieni by rastli rastliny.

[rottenkiwi]

Sklenník je orientovaný na azimut 0 / 180 *.
Ergo, mám panely na východ a západ na bokoch.
Máme panely na západ na streche pod 45 *.
Nemáme panely na východ na streche.
Musí byť rozdelený na sekcie / alelopatia /

Energiu potrebujeme na teplo, lebo vo februári až máji sú mrazy aj -12 *C
až do výšky veľkých orechov.

Energiu potrebujeme na čerpanie vody.

Energiu potrebujeme na ťažbu, aby sme mali na hnojivo
a postreky, lebo nie vždy sa dá so škodcami bojovať biologicky
alebo fyzickým zberom.

Energiu potrebujeme na generovanie špecifikých vlnových dĺžok,
ktoré cez panely / sklo neprejdú. / Rubisco /
https://en.wikipedia.org/wiki/RuBisCO

[matobabetak]

spenat si nechajte pre pepka namornika. ja si tam pustim past čínske prasiatka a bude nielen elektrina ale aj klobasky a sklennik je zbytocny