کشاورزی و انرژی خورشیدی؛ آیا پنل‌های خورشیدی می‌توانند بدون نابودی زمین‌های زراعی برق تولید کنند؟ + عکس
توسعه نیروگاه‌های خورشیدی در اروپا رقابت بر سر زمین‌های کشاورزی را افزایش داده است؛ اما فناوری «اگری‌ولتائیک» یا کشاورزی خورشیدی می‌تواند راهی برای حل این چالش باشد. در این روش، پنل‌های خورشیدی در کنار محصولات کشاورزی نصب می‌شوند تا زمین به‌طور هم‌زمان برای تولید غذا و برق استفاده شود. پست کشاورزی و انرژی خورشیدی؛ آیا پنل‌های خورشیدی می‌توانند بدون نابودی زمین‌های زراعی برق تولید کنند؟ + عکس اولین
به گزارش سفیر ارجان ، گسترش انرژی‌های تجدیدپذیر یکی از راهکارهای اصلی اروپا برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است؛ اما توسعه نیروگاه‌های خورشیدی به زمین زیادی نیاز دارد و همین مسئله در مناطق کشاورزی به اختلاف میان تولید برق و تولید مواد غذایی منجر شده است. در شرایطی که کشاورزان با خشکسالی، گرمای شدید و افزایش هزینه‌های تولید دست‌وپنجه نرم می‌کنند، اختصاص زمین‌های زراعی به نیروگاه‌های خورشیدی می‌تواند فشار بیشتری بر بخش کشاورزی وارد کند.
در مقابل، فناوری اگری‌ولتائیک تلاش می‌کند این دو نیاز را با یکدیگر سازگار کند. در این روش، پنل‌های خورشیدی بالای زمین‌های کشاورزی، میان ردیف‌های کشت یا در حاشیه مزارع نصب می‌شوند تا امکان تولید هم‌زمان برق و محصولات کشاورزی فراهم شود. با این حال، کارشناسان تأکید می‌کنند که موفقیت این فناوری فقط به میزان برق تولیدی بستگی ندارد؛ بلکه باید مشخص شود کشاورزان، محیط‌زیست و جوامع محلی تا چه اندازه از مزایای آن بهره‌مند می‌شوند.
اگری‌ولتائیک چیست و چگونه کشاورزی را با انرژی خورشیدی ترکیب می‌کند؟
اگری‌ولتائیک (Agrivoltaics) که با نام کشاورزی فتوولتائیک یا Agri-PV نیز شناخته می‌شود، روشی برای استفاده هم‌زمان از یک زمین در تولید محصولات کشاورزی و برق خورشیدی است. در این سیستم، پنل‌ها به شکلی نصب می‌شوند که امکان ادامه فعالیت کشاورزی در زیر یا میان آن‌ها وجود داشته باشد.
برای مثال، در منطقه مورسیا در جنوب شرقی اسپانیا، پژوهشگران در حال بررسی تأثیر این فناوری بر محصولاتی مانند فلفل دلمه‌ای، انگور و میوه اژدها هستند. در این منطقه، پنل‌های خورشیدی علاوه بر تولید برق، می‌توانند با ایجاد سایه، شرایط رشد برخی محصولات را تغییر دهند و از آن‌ها در برابر گرمای شدید محافظت کنند.
یک مطالعه در سال ۲۰۲۳ برآورد کرد که ظرفیت بالقوه تولید برق با استفاده از سامانه‌های اگری‌ولتائیک در اروپا می‌تواند به حدود ۲۵ برابر تقاضای فعلی برق این قاره برسد. این رقم نشان‌دهنده ظرفیت نظری بالای این فناوری است، نه میزان برقی که در حال حاضر تولید می‌شود یا تحقق کامل آن تضمین شده است.
با وجود این ظرفیت، توسعه اگری‌ولتائیک به طراحی مناسب، انتخاب محصول کشاورزی، شرایط آب‌وهوایی و نحوه مدیریت زمین وابسته است. بنابراین، نصب پنل خورشیدی روی هر مزرعه‌ای لزوماً به افزایش هم‌زمان تولید غذا و برق منجر نمی‌شود.
چرا اروپا به دنبال توسعه کشاورزی خورشیدی است؟
افزایش تقاضا برای برق پاک و نیاز به کاهش انتشار کربن، دولت‌ها و شرکت‌های بزرگ فناوری را به سمت سرمایه‌گذاری در پروژه‌های خورشیدی سوق داده است. در همین حال، برخی مناطق کم‌جمعیت جنوب اروپا به دلیل تابش مناسب خورشید، ظرفیت بالایی برای توسعه انرژی خورشیدی دارند.
در ژانویه، اظهارنظر ایلان ماسک درباره امکان تأمین برق اروپا از مناطق کم‌جمعیت اسپانیا و سیسیل، بار دیگر توجه‌ها را به ظرفیت خورشیدی جنوب اروپا جلب کرد. با این حال، بهره‌برداری از چنین ظرفیتی به زیرساخت انتقال برق، ذخیره‌سازی انرژی، سرمایه‌گذاری و ملاحظات زیست‌محیطی وابسته است.
شرکت‌های بزرگی مانند آمازون و اپل نیز وارد این بازار شده‌اند. بر اساس گزارش منتشرشده، این دو شرکت در جنوب ایتالیا قراردادهایی برای خرید برق از پروژه‌های کشاورزی خورشیدی با ظرفیت ترکیبی بیش از ۱۵۰ مگاوات امضا کرده‌اند. طبق همان گزارش، این میزان ظرفیت برای تأمین برق سالانه حدود ۱۰۰ هزار خانوار ایتالیایی کافی برآورد شده است.
اتحادیه اروپا نیز از توسعه این فناوری حمایت می‌کند. پروژه AGRISOL با بودجه‌ای حدود ۱.۹ میلیون یورو، سرمایه‌گذاری در طرح‌های مرتبط با کشاورزی خورشیدی، از جمله در ایتالیا و اسپانیا، را دنبال می‌کند. همچنین، طبق اطلاعات گزارش، ایتالیا حدود ۱.۷ میلیارد یورو کمک دولتی برای این حوزه اختصاص داده است.
این سرمایه‌گذاری‌ها نشان می‌دهند که کشاورزی خورشیدی می‌تواند به بخشی از راهبرد اروپا برای توسعه انرژی پاک تبدیل شود؛ البته به شرط آنکه منافع کشاورزی در حاشیه اهداف تولید برق قرار نگیرد.
قوانین اروپا برای حفاظت از زمین‌های کشاورزی چه می‌گویند؟
یکی از نگرانی‌های اصلی درباره توسعه نیروگاه‌های خورشیدی، احتمال کاهش سطح زیر کشت و افت تولید محصولات کشاورزی است. به همین دلیل، برخی کشورها برای پروژه‌های اگری‌ولتائیک مقرراتی در نظر گرفته‌اند تا فعالیت کشاورزی پس از نصب پنل‌ها ادامه پیدا کند.
در فرانسه، طبق چارچوب مطرح‌شده در گزارش، پروژه‌ها باید دست‌کم ۹۰ درصد از میزان تولید محصول مرجع تعیین‌شده در منطقه را حفظ کنند. در ایتالیا نیز حداقل ۷۰ درصد از مساحت پروژه باید به فعالیت کشاورزی اختصاص داشته باشد.
با این حال، صرف رعایت درصدهای تعیین‌شده برای تضمین موفقیت کافی نیست. کارشناسان معتقدند باید بررسی شود که چه محصولی کشت می‌شود، کیفیت خاک چگونه تغییر می‌کند و آیا کشاورز پس از نصب پنل‌ها همچنان می‌تواند فعالیت اقتصادی پایداری داشته باشد یا خیر.
پیلار فلورس، هماهنگ‌کننده یکی از پروژه‌های اگری‌ولتائیک با بودجه اتحادیه اروپا در مؤسسه تحقیقات و توسعه کشاورزی و محیط‌زیست مورسیا، تأکید می‌کند که حفاظت از کشاورزی باید معیار اصلی ارزیابی این پروژه‌ها باشد. از این دیدگاه، هدف نباید صرفاً تولید برق بیشتر باشد، بلکه باید میزان آسیب احتمالی به زمین‌های زراعی نیز به حداقل برسد.
از سوی دیگر، استفاده از زمین‌های ظاهراً خالی یا متروکه همیشه بهترین گزینه نیست. برخی از این زمین‌ها ممکن است ارزش زیست‌محیطی داشته باشند یا زیستگاه گونه‌های مختلف باشند. بنابراین، انتخاب محل اجرای پروژه باید بر اساس ارزیابی کشاورزی، محیط‌زیست و زیرساخت‌های انرژی انجام شود.
مزایای پنل‌های خورشیدی برای کشاورزان؛ از کاهش مصرف آب تا افزایش درآمد
یکی از مهم‌ترین مزایای احتمالی اگری‌ولتائیک، ایجاد سایه کنترل‌شده روی زمین‌های کشاورزی است. این سایه می‌تواند در شرایط گرم و خشک، تبخیر آب از سطح خاک را کاهش دهد و به حفظ رطوبت کمک کند. همچنین، پنل‌ها در برخی طراحی‌ها می‌توانند از محصولات در برابر تگرگ و بخشی از تنش‌های ناشی از شرایط نامساعد جوی محافظت کنند.
این ویژگی‌ها در مناطقی مانند جنوب اسپانیا اهمیت زیادی دارند؛ مناطقی که کشاورزان با افزایش دما، کمبود آب و نوسانات بارندگی مواجه‌اند. در برخی شرایط، سایه پنل‌ها می‌تواند تنش گرمایی گیاهان را کاهش دهد و بهره‌وری مصرف آب را بهبود ببخشد.
پژوهشگران مورسیا گزارش کرده‌اند که در آزمایش‌های انجام‌شده، فلفل‌های دلمه‌ای تحت تنش آبی در زیر پنل‌های خورشیدی عملکرد بهتری نسبت به نمونه‌های آبیاری‌شده مورد مقایسه داشته‌اند. البته این نتیجه به شرایط همان آزمایش مربوط است و نمی‌توان آن را به همه محصولات، مناطق و سامانه‌های کشاورزی تعمیم داد.
کشاورزان همچنین می‌توانند از برق تولیدشده برای تأمین انرژی پمپ‌های آب، تجهیزات و سایر فعالیت‌های مزرعه استفاده کنند. در صورت تولید برق مازاد و فراهم بودن شرایط اتصال به شبکه، امکان فروش آن نیز وجود دارد. برخی کشاورزان می‌توانند با اجاره بخشی از فضای زمین خود به توسعه‌دهندگان انرژی، درآمد دیگری به دست آورند.
با این حال، میزان سودآوری به هزینه نصب تجهیزات، قراردادهای مالی، نوع کشت، قیمت برق و میزان کاهش احتمالی تولید محصول بستگی دارد. بنابراین، اگری‌ولتائیک زمانی برای کشاورز مفید خواهد بود که درآمد حاصل از برق، هزینه‌های پروژه و هرگونه کاهش احتمالی در تولید کشاورزی را جبران کند.
آیا کشاورزی خورشیدی مشکل رها شدن زمین‌های زراعی را حل می‌کند؟
طرفداران این فناوری معتقدند که اگری‌ولتائیک می‌تواند به حفظ فعالیت کشاورزی کمک کند. آنجلو جنتیلی، دبیر ملی سازمان محیط‌زیستی لگامبینته ایتالیا، بر این باور است که فشار ناشی از گرمای شدید و بارندگی‌های نامنظم، برخی کشاورزان را به رها کردن زمین‌های خود سوق داده است. از نگاه او، درآمد حاصل از تولید برق پاک می‌تواند به حفظ فعالیت اقتصادی مزارع کمک کند.
اما همه فعالان بخش کشاورزی با این دیدگاه موافق نیستند. فابریزیو گاربارینو، رئیس انجمن کشاورزی روستایی ایتالیا، معتقد است که اگری‌ولتائیک به‌تنهایی نمی‌تواند مشکلات ساختاری کشاورزان را حل کند. به گفته او، عواملی مانند هزینه‌های تولید، شرایط نامناسب اقتصادی و ضعف حمایت‌های دولتی نیازمند راهکارهای مستقیم هستند.
منتقدان همچنین هشدار می‌دهند که توسعه این پروژه‌ها ممکن است رقابت بر سر زمین را تشدید کند. برخی شرکت‌های بزرگ، از جمله توسعه‌دهندگان مراکز داده، به برق بیشتری نیاز دارند و قراردادهای خرید برق تجدیدپذیر می‌توانند بخشی از نیاز آن‌ها را از نظر حسابداری انرژی تأمین کنند. با این حال، قرارداد خرید برق لزوماً به این معنا نیست که برق تولیدشده در یک مزرعه مشخص، به‌صورت فیزیکی مستقیماً به تأسیسات همان شرکت منتقل می‌شود.
از این منظر، پرسش اصلی فقط میزان برق پاک تولیدشده نیست؛ بلکه این است که آیا پروژه به حفظ کشاورزی کمک می‌کند یا زمین را به ابزاری برای تأمین تقاضای رو به رشد صنایع بزرگ تبدیل می‌سازد.
آمار نگران‌کننده درباره توزیع بودجه پروژه‌های کشاورزی خورشیدی
یکی از مهم‌ترین چالش‌های این فناوری، نحوه توزیع منافع اقتصادی است. مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۵ که با همکاری سیلویا توماسی و بر اساس مصاحبه با متخصصان در چهار منطقه اروپایی انجام شد، نشان داد که منافع پروژه‌های اگری‌ولتائیک ممکن است بیشتر به زمین‌داران، سرمایه‌گذاران بزرگ و توسعه‌دهندگان پروژه برسد تا کشاورزان کوچک و جوامع محلی.
این پژوهش همچنین بر اهمیت مشارکت ساکنان محلی و توجه به اکوسیستم‌ها در فرایند تصمیم‌گیری تأکید کرد. در صورت حذف این گروه‌ها از تصمیم‌گیری، احتمال تشدید نابرابری در قدرت و توزیع درآمد افزایش می‌یابد.
بررسی منتشرشده در سال ۲۰۲۵ در رسانه ایتالیایی Today.it نیز نشان داد که حدود ۸۶ درصد از نزدیک به ۷۷۵ میلیون یورو بودجه دولتی مورد بررسی برای پروژه‌های کشاورزی خورشیدی به طرح‌های بزرگ اختصاص یافته است؛ از جمله پروژه‌هایی که برخی از آن‌ها به شرکت‌های چندملیتی خارجی تعلق داشتند.
این آمار پرسش مهمی را مطرح می‌کند: اگر هدف از توسعه کشاورزی خورشیدی، حمایت از کشاورزان و حفاظت از زمین‌های زراعی است، چرا بخش عمده‌ای از منابع مالی به پروژه‌های بزرگ اختصاص پیدا می‌کند؟
هزینه اولیه بالای تجهیزات و صف‌های طولانی برای دریافت مجوز اتصال به شبکه برق نیز می‌تواند به نفع شرکت‌هایی باشد که سرمایه و توان مالی بیشتری دارند. در مقابل، کشاورزان کوچک ممکن است برای تأمین هزینه نصب پنل‌ها و طی کردن مراحل اداری با محدودیت مواجه شوند.
در چنین شرایطی، حتی پروژه‌ای که از نظر فنی و زیست‌محیطی موفق باشد، ممکن است از نظر اجتماعی به توزیع نابرابر منافع منجر شود.
چگونه می‌توان کشاورزی خورشیدی را به یک راهکار پایدار تبدیل کرد؟
کارشناسان معتقدند برای موفقیت اگری‌ولتائیک، سیاست‌گذاری باید از تمرکز صرف بر ظرفیت تولید برق فاصله بگیرد و حفاظت از زمین‌های کشاورزی را در اولویت قرار دهد. حمایت مالی از کشاورزان، تسهیل دسترسی پروژه‌های کشاورزی به شبکه برق و تعیین معیارهای روشن برای حفظ تولید محصول می‌تواند به تحقق این هدف کمک کند.
همچنین لازم است پیش از اجرای هر پروژه، اثر پنل‌ها بر خاک، مصرف آب، عملکرد محصولات و تنوع زیستی بررسی شود. طراحی مناسب باید با شرایط اقلیمی و نوع کشت هماهنگ باشد و امکان ادامه فعالیت کشاورزی را در بلندمدت فراهم کند.