المقدمة: في البحث عن أفضل الممارسات للأنظمة الزراعية الشمسية، تبرز خيارات متعددة، مثل تركيب الألواح الرأسية أو وضعها على أسطح البيوت البلاستيكية والهياكل المفتوحة. ومع ذلك، فإن الترتيب الرأسي يواجه تحديات كبيرة تجعل الحلول الأخرى أكثر كفاءة.
فقدان الطاقة بسبب الترتيب الرأسي: على الرغم من أن الأنظمة الزراعية الشمسية الرأسية توفر نهجًا بديلًا لتركيب الألواح الشمسية، إلا أنها تحتوي على بعض العيوب مقارنة بالتركيبات الأكثر تقليدية:
- انخفاض الكفاءة بسبب زاوية السقوط: تلعب الزاوية التي تسقط بها أشعة الشمس على الألواح الشمسية دورًا حاسمًا في كفاءتها. في الأنظمة الرأسية، تؤدي زاوية أشعة الشمس إلى امتصاص أقل للطاقة، خاصة عندما تكون الشمس منخفضة في السماء.
- إنتاجية الطاقة المحدودة: بسبب هذه الزاوية، تواجه الألواح الرأسية صعوبة في إنتاج نفس كمية الطاقة مقارنة بالألواح الشمسية المثبتة على الأسطح أو الهياكل المرتفعة، حيث يمكن ضبط الزاوية بشكل أفضل لتحقيق أقصى امتصاص للطاقة الشمسية.
فقدان الأرض الزراعية وصعوبة استخدام الآلات الزراعية:
- تقليل مساحة الأرض المزروعة: تتطلب الأنظمة الرأسية تركيب الألواح في صفوف، مما يشغل مساحة ثمينة على الأرض. وهذا يقلل من المساحة المتاحة للزراعة، مما يجعلها أقل جاذبية للمزارعين الذين يرغبون في استغلال أراضيهم بالكامل.
- صعوبة استخدام الآلات الزراعية: يمكن أن يؤدي تركيب الألواح على مستوى الأرض إلى صعوبة الوصول واستخدام الآلات الزراعية، مما يحد من المساحة التشغيلية ويجعل إدارة المحاصيل أكثر تعقيدًا.
- عدم كفاية الارتفاع لتحقيق أقصى كفاءة: بسبب الترتيب الرأسي، لا تكون الألواح في ارتفاع مثالي يمكّنها من استقبال المزيد من أشعة الشمس. إن رفع الألواح، كما في الهياكل المرتفعة أو على أسطح البيوت البلاستيكية، يسمح بتعرض أفضل للشمس وبالتالي أداء أفضل.
- عدم توفير الحماية من الظروف الجوية: لا توفر الأنظمة الزراعية الشمسية الرأسية حماية للمحاصيل من الظروف الجوية القاسية مثل الرياح العاتية، البَرَد، أو الأمطار الغزيرة. وهذا يجعلها أقل ملاءمة في المناطق ذات المناخ المتقلب.
مزايا التركيب على أسطح البيوت البلاستيكية والهياكل المرتفعة:
- تحسين الكفاءة: يتيح تركيب الأنظمة الزراعية الشمسية على أسطح البيوت البلاستيكية أو الهياكل المرتفعة ضبط زاوية الألواح بشكل أفضل، مما يعزز كفاءتها. تضمن هذه التركيبة امتصاصًا أفضل للإشعاع الشمسي، بغض النظر عن التغيرات الموسمية في موقع الشمس.
- الاستفادة القصوى من الأرض: يسمح تركيب الألواح على الأسطح والهياكل باستخدام الأرض بالكامل للزراعة، حيث يتم وضع الألواح فوق المحاصيل دون تقييد نموها.
- تحسين ظروف الزراعة: توفر الأنظمة الزراعية الشمسية في البيوت البلاستيكية حماية إضافية للمحاصيل من الظروف الجوية القاسية، كما تتيح تحكمًا أفضل في كمية الضوء التي تصل إلى النباتات، مما يعزز عملية التمثيل الضوئي.
الخاتمة: يعتمد اختيار النظام الزراعي الشمسي المناسب على الاحتياجات الخاصة بكل محصول ومتطلبات المزارع. وعلى الرغم من المرونة التي توفرها الأنظمة الزراعية الشمسية الرأسية، إلا أن فقدان الطاقة، تقليل مساحة الأرض المزروعة، القيود على استخدام الآلات الزراعية، وعدم توفير الحماية من الظروف الجوية يجعلها أقل كفاءة في العديد من الحالات. وتُعد الأنظمة الزراعية الشمسية على أسطح البيوت البلاستيكية أو الهياكل المرتفعة حلاً أكثر تكاملاً، حيث تضمن كفاءة طاقة عالية واستخدامًا أفضل للأرض.
