Агровольтаик: ургамлын нарны эрчим хүч

Нарны фермд газар хэрэгтэй, хамгийн сайн газар нь нээлттэй, тэгш, нартай, ихэвчлэн тариалангийн талбай байдаг. Энэ нь хоол хүнс болон эрчим хүчний хооронд чимээгүй тэмцэл үүсгэдэг. Агровольтаик (аграфотоволтаик эсвэл нар хуваалцах гэж нэрлэдэг) нь үүнийг арилгах гэж оролдож байна: өндөр дэмжлэг дээрх панель эсвэл өргөн зайтай эгнээ, ургамал эсвэл бэлчээр доогуур болон хооронд.

Үнэнч дүгнэлт: **аграрвольт нь нэг гектарын нийт үр дүнг ихэвчлэн 50-80% -иар нэмэгдүүлдэг нь тогтоогдсон, гэхдээ энэ нь хэвийн нарны фермтэй харьцуулахад үргэлж бага хэмжээний цахилгаан зарцуулалттай байдаг, нээлттэй талбайтай харьцуулахад ургацын хэмжээг багасгадаг, мөн аль алинаас нь илүү их хөрөнгө шаарддаг. Хэрэв нарны туяа ургамалд тусалдаг бол, газар нутаг нь үнэтэй учраас буцааж өгөх боломжгүй бол, эсвэл хууль тогтоомж нь тариалангийн аж ахуйг үргэлжлүүлэх шаардлагатай гэж заасан тохиолдолд л энэ систем ялна.

Энэ юу вэ

Гурван том загварууд байдаг (Fraunhofer ISE, 2024):

• Overhead (stilted) systems. Panels on a frame four to six metres high, so tractors and combine harvesters can pass underneath. Хамгийн сайн судлагдсан жишээ нь Германы хойд хэсэгт байдаг Хегербах юм.
• Хэвлэлийн системүүд. Хуудасуудын дундуур өргөн өргөн шугамтай хэвийн өндөртэй мөрүүд. Vertical, two-sided (bifacial) panels facing east and west are one version: at Eppelborn-Dirmingen in Germany a 2 MW vertical system leaves at least 90% of the land farmable.
• Хувьсгалт нарны фермүүдийн дор бэлчээр болон үржүүлэгч амьтан амьдардаг. Панелийн доор хонио өсгөх нь түгээмэл; нэг гектарын тариалангийн үнэ цэнэ бага, зарим мэргэжилтнүүд энэ бүхнийг агровольтаик гэж тооцдоггүй.

Цэцэрлэг, жимс жимсгэнэ болон жимсний модны (тэдгээр нь борооны сүлжээг солих боломжтой) нарны ханатай байшингууд энэ төрлийн хооронд байрладаг.

Яаж ажилладаг вэ

Нар хоёр дахин биш, хуваагддаг. Газар тариалангийн талбайд нарны гэрэл нь тогтвортой төсөвтэй байдаг: ихэнх газар тариалан эрхлэх бүс нутагт жил бүр 1000-2000 кВт·цаг/м². Панель нь заримыг нь тасалж үлдсэнийг нь ургамал авч байна. Гэхдээ олон ургамлын хувьд зуны наранд бүрэн гүйцэд ашиглагдахгүй. Цэцэгний навчны фотосинтез нь гэрэлтэй хамт нэмэгдэж, дараа нь гэрэлтсэн цэгт хумигддаг; түүнээс дээш, нэмэлт гэрэл өсөлтийн оронд дулаан болон усны стресс нэмдэг. Цэцэгт хүнсний ногоо, ногоон навчит ургамал, олон төрлийн жимс, жимсгэнэ зэрэг өнгийг даах ургамлын үр нь эрт идэвхжиж, гэрэл багатай үед бага хэмжээгээр алдагддаг (Fraunhofer ISE, 2024). Цагаан гаа, улаан лооль зэрэг ургамлын тос нь ходоодны хүчлийг багасгаж, хоол боловсруулах үйл ажиллагааг сайжруулдаг.

Төрсний тэнцүү харьцаа. Хамтарсан талбайг үнэлэх стандарт арга нь LER = Y_crop,shared / Y_crop,alone + Y_power,shared / Y_power,alone юм. Жишээ нь: та одоо ч авч байгаа нарны эрчим хүчний хувьцаанд хэвийн ургац авах хувь хэмжээг нэмнэ. 1.0-ийн LER нь газар нутгийг хоёр хуваахаас илүү сайн биш гэсэн үг; 1.6 нь нэгж гектар нь 1.6-ын ажлыг хийдэг гэсэн үг юм. Дупраз болон түүний хамтрагчдын хийсэн загварчлал нь Өмнөд Францын улаан буудай, нарс ургамлын хувьд 1.35-1.73 гэж тооцоолжээ (Dupraz et al., 2011).

Хувцас нь микроклиматыг өөрчилдөг. Панелийн доор хөрс намрын улиралд илүү хүйтэн байдаг, ус бага ялгардаг, халуун хуурай үед ургамал нээлттэй талбайд байгаагаас илүү сайн ургадаг (Barron-Gafford et al., 2019; Fraunhofer ISE, 2019). Энэ нь нарны гэрлийн тусгал, агаарын даралтаас хамаарч өөр өөр байдаг.

Хэктар тутамд цахилгаан багасдаг. Цэгүүдийг гэрэл болон машинуудын хооронд зайтай байрлуулах хэрэгтэй, ингэснээр цөөн тооны самбар багтана. Хегербахт нэг гектарын суурилуулсан хүчин чадал нь уламжлалт нарны фермээс 25% бага байсан боловч газар дээрх хоёр талт өндөр хавтангууд нэмэлт тусгасан гэрэлийг авч, нэг гектарын цахилгаан эрчим хүч нь хэвийн фермийн 83% байв.

Хязгаарлалтууд

Теорийн хувьд. Нарны гэрэл хуваарилагддаг: нарны гэрлийн нэг киловатт цаг нь талбайг гэрэлтүүлдэг бол ургамалд хүрдэггүй. Агровольтаик нь зөвхөн ургамал авсан бүх гэрэл (эсвэл түүнээс болж хохирсон) -ийг ашиглаагүй үед тусгай газар ашиглалтыг ялж чадна. Өндөр хавтангийн нягтрал нь хоёр ургац багасдаг: хэвийн нарны ферм нь ямар ч ургамал тэвчихээс илүү их газарт хамаарна.

Практик.

• Хүнсний ногооны сонголт. Жил бүр Германд төмс, хүнсний ногоо, сонгино тариалахдаа 18-19% зардал гаргадаг. Энэ нь зөвхөн цахилгаан эрчим хүчний орлого үүнийг нөхөж, тариаланчдын үзэж байгаагаар зах зээлийн үнээс (80%) илүү ургац авахад л хүлээн зөвшөөрөгдөх боломжтой.
• Сүлжээний зардал. Комбинаторын өндөр өргөнтэй хөшүүрэг нь илүү их төмөр болон гүнзгий суурь шаарддаг: Фраунхоферийн тооцоолсноор, газар дээр суурилуулсан нарны эрчим хүчний системд €76-тай харьцуулахад, агаарын системийг суурилуулахад kWp тутамд €372 зарцуулна (Фраунхофер ISE, 2024).
• Нэг хэвийн бус гэрэл ба бороо. Нүдний булан болон цутгах шугамууд өдөрт явагддаг, ингэснээр ургамал нэг хэвийн өсдөггүй бөгөөд бороо нь цуглуулж эсвэл тараахгүй бол хавтангийн зангилаагаар урсах болно.
• Хот суурингийн ажил. Тусламжууд замд саад болдог; Хегербахт тэдний ойролцоо байгаа шугамууд талбайн 8%-ийг үйлдвэрлэлээс хассан байна.
• Хууль, газар. Олон оронд Германы DIN SPEC 91434 стандарт болон Францын зориулалтын агровольтаикс тендерийн дагуу үнэндээ хоёрдогч хэрэглээ гэж тооцогддог зүйлийг тодорхойлсон дүрэм байхгүй бол панелийн доор байгаа талбай нь аж ахуйн статус эсвэл субсидиа алддаг (Fraunhofer ISE, 2024).

Тодорхойгүй

Төсөл	Энэ юу вэ	Ямар зүйлийг хэмжиж, мэдээлсэн бэ	Эх сурвалж
Хегербах, Герман (2016 оноос хойш)	194 кВт-ын хоёр талт панелийн5м-ийн дэмжлэг, нэг гектарын гуравны нэг; эгнээ хооронд нь 9.5 м зайтай; будаа, төмс, сонгино, лууван	2017: улаан буудай -5.3%, бусад ургамал -18-19%; газар ашиглалтын үр ашиг 160%. 2018 (хавар, хуурай): сонгино +12%, төмс +11%, будаа +3%, улаан буудай -8%; газар ашиглалтын үр ашиг 186%. ургамлын гэрэл 30% бага. цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ 1,266 кВт/цаг нэг жилийн дотор ба 1,285 кВт/цаг нэг жилд 2018 онд (249,857 кВт/цаг), Германы дундаж нь 950 орчим	Fraunhofer ISE, 2017; 2019
Биосфер 2-ын туршилтын талбай, АНУ-ын Аризона	Цайвар уур амьсгалд, дэлгэц дор ургасан хүнсний ногоонууд, нээлттэй талбай болон хэвийн нарны хавтантай харьцуулахад	Хөрс нь ургамлын хуурайшилтын стрессийг багасгадаг ба зарим ургамлын хоолны үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлдэг. Ургамлын доор байрлах хавтангууд хөрсний дээр байгаагаас илүү хүйтэн байдаг	Баррон-Гафорд et al., 2019
Гельсдорф, Герман (2021)	258 kWp-ийн хагас нэвтрүүлдэггүй хавтангууд органик алимны модны цэцэрлэгт, борооны сүлжээ болон хуванцар бүрхүүлтэй харьцуулахад	гэрэл, ургамлын хамгаалалт ба нийтийн хүлээн зөвшөөрлийн судалгаа (үзүүлэлтүүд явагдаж байна)	Fraunhofer ISE, 2024
Гоби цөлийн эрэг, Хятад	700 МВт-ын усан цахилгаан станц, цөлжилтийг удаашруулах зорилготой	Хүчин чадал мэдэгдсэн; тусгаарласан үржлийн мэдээллийг нийтлээгүй	Fraunhofer ISE, 2024
Япон, “нарны эрчим хүчний хуваарилалт”	2013 оноос хойш 3,000-аас илүү жижиг системүүд	Системийн тоо	Fraunhofer ISE, 2024

Хоёр сургамж онцгой байна. Нэгдүгээрт, ижил систем нэг жилд 160% үр дүн өгч, дараа жил нь 186% өгсөн, учир нь цаг агаар ургац хураалтад ямар нөлөө үзүүлдгийг өөрчилдөг: агровольтаикийг олон улиралд үнэлэх шаардлагатай. Хоёрдугаарт, дэлхийн хамгийн том системүүд хамгийн бага ургацын мэдээллийг нийтэлж байна. Хамгийн хүчтэй нотолгоо нь хэд хэдэн судалгааны газруудаас гардаг.

Нарны гэрэл: өнгөөр хуваах

Жирийн самбарууд гэрэлтүүлгийг орон зайгаар хуваадаг: талбайн нэг шугам нь нарны туяанд, нөгөөх нь өнгийн туяанд байдаг. Шинэ гэр бүлийн панель нь үүнийг өнгөөр хуваахыг хичээдэг. Ургамлын ургалт нь 400 нанометрийн ягаан туяанаас 700 нанометрийн гүн цэнхэрт хүрдэг. Энэ долгионыг эрдэмтэд фотосинтезийн идэвхтэй цацраг гэж нэрлэдэг. Цагаан гэрэл нь гэрэлтсэн хэсгийн хувьд хамгийн үр дүнтэй фотосинтезийг хөдөлгөх боловч цэнхэр болон ногоон гэрэл ч бас ашиглагддаг (McCree, 1971). Only 43% of the energy in sunlight at the ground falls in that band; about 5% is ultraviolet and 52% is infrared, which crops cannot use to grow (our integration of the ASTM G173 reference spectrum). Урт долгионы болон хэт ягаан туяаны гэрэлд л ажилладаг дэлгэц нь, голдуу ургамалд ашиглаж болох бүх гэрэлийг өгнө.

Five approaches are being tried, at very different stages:

• Хамгийн бага хэмжээтэй цонхны хавтангууд (үйлдвэрийн). Жижиг силикон хавтангууд нь шил дээр байрлуулж, гэрэл зайнаас нь өнгөрөхөд тусалдаг; доор байгаа Гельсдорфын алимны модны цэцэрлэгт энэхүү хавтангуудыг ашигласан. Энэ нь энгийн: цахилгаан эрчим хүчний хэмжээ нь эсгүй үлдсэн талбайтай зэрэгцэн буурна (Traverse et al., 2017). In a comparison of four commercial greenhouse types in Europe, the light inside over a year fell on average by 0.8% for each extra 1% of roof covered with panels, and a north-south layout and a checkerboard pattern spread the light more evenly (Cossu et al., 2018).
• Цагаан, гэрэлтдэг хавтангууд (жижиг худалдааны байгууламжууд). Гялгар уутны найрлагад байдаг бодис цэнхэр болон ногоон туяаг шингээж силикон эсийн хальсанд хүргэдэг; үлдсэн нь шилээр дамжин өнгөрч, гялгар уутыг шаргал өнгийн гэрэлтэй болгодог. Санта Круз дахь Калифорнийн их сургуулийн туршилтанд, худалдааны тариаланчтай хамтран энэхүү хавтангийн дор тарьсан сонгино жимсний тоо болон жинд бага зэргийн өөрчлөлт гарч, бага зэрэг бага ус хэрэглэсэн (Loik et al., 2017). Соликултур компани нь 2012 онд анхны худалдааны зориулалттай гэрэлтдэг нарны концентраторыг танилцуулсан бөгөөд Америк болон Канадын байшинд энэхүү панелийг суурилуулсан байна (Soliculture).
• Хувь нь нэвт харагдах органик нарны цахилгаан станц (лаборатори болон туршилт). Нарийн нүүрстөрөгчийн суурьтай хальс нь ихэвчлэн гүн улаан болон ойролцоо инфра ногоон туяаг шингээж чадна. Хойд Каролин мужийн их сургуулийн судлаачид гурван өөр органик эсийн материалаас хийсэн шүүлтүүр дор улаан навчит салат тарьж, шинэ жин эсвэл хлорофиллд ямар ч ялгаа ажиглагдаагүй (Ravishankar et al., 2021). Тэдний эрчим хүчний загвар нь ийм төрлийн цонхтой байшингууд АНУ-ын дулаан, дунд зэргийн уур амьсгалд ашигладаг энергиэс илүү их энергийг жилд гаргаж чадна гэж үзжээ (Ravishankar et al., 2020). Лабораторид, хагас нэвтрүүлдэггүй органик эс 8.8% үр ашигтай болж, харагдах гэрэлтүүлгийн 41%-ийг нэвтрүүлж чадсан (Bates et al., 2023). Органик эсүүд гадаа хэр удаан амьдрах нь одоо ч гэсэн том нээлттэй асуулт хэвээр байна (Traverse et al., 2017).
• Төгс тод дэлгэц (лаборатори, анхны цонхны бүтээгдэхүүн). Эдгээр нь зөвхөн хэт ягаан туяа болон ойролцоох инфра улаан туяаг шингээж, бараг л тод шил шиг харагдана. Эхнийх нь 2011 онд нарны гэрэлд 1.3% цахилгаан үүсгэж, харагдах гэрэлтүүлгийн 65%-ийг дамжуулсан (Lunt and Bulović, 2011). Ubiquitous Energy зэрэг компаниуд одоо дэлгэцний нарны гэрэл нэвтрүүлдэггүй бүрхүүл хийдэг. Бидний олж мэдсэнээр, энэхүү аргаар тариалсан ургамлын туршилт одоогоор гараагүй байна.
• Электр үйлдвэрлэдэггүй гэрэл-шуудлах хальс (үйлдвэрлэл). UbiQD компаниас байшингийн дулаалгад борлуулдаг квант цэг хальс нь хэт ягаан туяа болон цэнхэр туяаг улаан болгон хувиргадаг. 600 ба 660 нанометрийн цацраг туяагаар цацагдсан хальсан дор ургасан шар лууван нь энгийн хальснаас 13% ба 9% илүү хоол хүнсний хуурай масстай болсон (Parrish et al., 2021). Тэд энд байгаа учир нь ургамал хамгийн бага хэрэглэдэг өнгийг олж авах нь гэрэлтдэг нарны самбаруудын хийдэг адилхан арга юм.

Зарим компаниуд өөрсдийнхөө хэлж байгаагаар фермүүдэд шил зарна. Грект байрлах Brite Solar компани хэт ягаан туяаг улаан гэрэлд хувиргадаг нано давхаргын хагас нэвтрүүлэгтэй панелийг санал болгодог бөгөөд өнгөт бүрхүүлийн тодролыг 30-80% хооронд сонгож болно (Brite Solar). Швейцарийн Insolight компани нь гэрэлтүүлгийн 20%-ийг цахилгаанд шилжүүлж, үлдсэн 80%-ийг 1.6 га талбайд ургадаг ургамалд зориулан хадгалдаг ургамлын бүрхүүл борлуулдаг (Insolight). Энэ нь компаниудын өөрийн тоонууд, бие даасан туршилтууд биш.

Энэ нь юу гэсэн үг вэ. Цагаан сонгодог панел нь агровольтаикийн хамгийн өнгөлөг санаа бөгөөд одоогийн байдлаар ургамлын үр дүн маш сайн байна: салат, сонгино нь тэдний дор ч, тэднийг ашиглахгүйгээр ч өсч чадсан ба гэрэл шилжүүлэх хальсны дор салат илүү сайн ургасан. Энэ нь цахилгаан станцын асуудал юм. Учир нь ургамлын үлдээсэн гэрэл хэт ягаан туяа болон инфра улаан туяанд амьдрах ёстой бөгөөд өнөөгийн нэвтрүүлдэггүй ба органик эсүүд нарны гэрлийн зөвхөн хэдхэн хувийг 10%-аас доош хувиргаж чаддаг бол худалдааны силикон самбарууд 17%-аас 25%-д хүрч чадсан байна (Fraunhofer ISE, Photovoltaics Report, 2026). Бид өнгөлөг, органик эсвэл нээлттэй байшингийн хавтангийн үнэгүй зарласан үнийг олохгүй байна. Энэ хуудас үргэлж л нэг л зүйлийг сануулж байдаг: шинэ шилний дор нэг улиралд хураасан ургацаа жинлэн, цахилгаан хэмжиж байх нь, тийм шилгүй адилхан байшингийн хажууд.

Үнэ нь

Тохиргоо	Цахилгаан зардал	Жил, эх сурвалж
Өндөр өндөрт байрлах нарны цахилгаан станц (4 метрээс дээш), Герман	дунджаар 0.08 евро/кВт цаг (8.15 евроцент), газар дээр суурилуулсан нарнаас 50% илүү	2024, Фраунхоферийн ISE зааварчилгаа
Германы “Интерспейс Агровольтаикс” компани	дунджаар 0.06 евро/ кВт цаг (6.03 евроцент), газар дээр суурилуулсан нарнаас бага зэрэг өндөр	2024, same source
Агроэлектрикийн тухайд	0.06-аас 0.10 евро/кВт·цаг	2024, same source
Зүүн өмнөд Азийн орнуудын эдийн засгийн хөгжил, АНУ	$0.07 to $0.80 W-д (хамгийн өндөр нь өндөр байгууламжуудын доор)	2020, Н.Ганхуяг, Л.Оюун-Эрдэнэ нар оролцов.
АНУ-ын нарны эрчим хүчний хэрэглээ	$0.04 to $0.10 кВт/цаг	June 2026, Lazard LCOE+ version 19
Хяналтын үзүүлэлт: барилга дээрх нарны цахилгаан станц	0.19 доллар төв	Хүчтэй цонхны загвар
Худалдааны болон нийгмийн дээвэр дээрх нарны эрчим хүч, АНУ	$0.09 to $0.20 кВт/цаг	June 2026, Lazard

Энэхүү хүснэгтээс юу харагдаж байна вэ гэвэл: Сайтын дээвэр дээрх үзүүлэлттэй харьцуулахад, агровольтаик нь хямд цахилгаан; хэвийн нарны фермтэй харьцуулахад үнэтэй. Энэ нь хамгийн хямд киловат цаг биш харин ургац хураалтад зарцуулахгүй киловат цаг юм. Фраунхоферийн тэмдэглэснээр, өөрийн хүчээр ажилладаг ферм нь 14-16 евро центийн үнэтэй цахилгаан худалдан авахын оронд, үйлдвэрлэсэн нэг кВт/цаг тутамд 7-9 евро центыг хэмнэдэг.

Ямар тохиолдолд ялж, ямар тохиолдолд ялагдахгүй байх

Тэр ялна:

• Нартай, хуурай бүсүүд, тэнд нь өнгийн болон бага утаа ургац тусалдаг ба усжуулалт буурдаг.
• жимс, жимсгэнэ, ногоо болон хүнсний ногоо цас, борооны хамгаалалт эсвэл өнгийн даавуунд зориулсан сүлжээг ашиглах шаардлагатай байгаа бол энэхүү хавтангууд нь тариаланчдын төлж буй зардлыг орлох болно.
• Цайвар-тэсвэртэй ургамал ба ойт хээр жишээ нь, цэцэгт байцаа, салат, спанак болон олон төрлийн ургамал.
• Хүнсний ногоо тариалах газар нь хамгаалагдсан, нарны эрчим хүчний фермийг ашиглах боломжгүй, эсвэл нутгийн иргэд талбайгаа алдахыг эсэргүүцдэг газрууд.
• Үүнийг өөрийн хүчээр усжуулалт, хүйтэн хадгалах, сүү боловсруулах, хатаах болон цахилгаан машин механизмд ашигладаг аж ахуй.

Тэр ялж чадахгүй:

• Хамгийн хямд цахилгаантай. Хэн ч тариалах дургүй газарт байрлах нарны эрчим хүчний фермийн үнэ үргэлж хямд байдаг.
• Нүдэнд харагдах зүйлсийг олж харахгүй байх.
• Хэрэв байгууламж өндөр, өргөн биш бол том машинууд чөлөөтэй ажиллах ёстой. Энэ нь үнэтэй болгодог.
• Хэрвээ дэмжлэг, хууль дүрэм нь үүнийг нууцаар нарны ферм болгосон бол. Хатуу хавтгай панель дор хэдэн ямаа бэлчээх нь ашигтай ч энэ хуудасны тухай ярьж байгаа газар хуваахын ашиг биш юм.

Тодорхойлогдсон, бодит бөгөөд таамаглал

Proven: that shared land can reach a land equivalent ratio well above 1 (160% and 186% measured at Heggelbach); that shade cuts yields of sun-hungry crops in normal years by around a fifth at 30% light reduction; that shade helps some crops in hot, dry conditions; that tall structures raise the cost of electricity.

Хүсэл зоригтой: Агровольт нь цаг уурын дулааралд ургамлын халуун болон хуурайшилтад тэсвэртэй байдлыг сайжруулдаг (жишээ нь, Хойд Италид цөлжилтөд өртсөн төмсийг загварчлан харуулсан бөгөөд энэ нь панель дор тогтвортой өсөж байна (Amaducci et al., 2018)); Панелүүд жимсний ургалтын үед борооны уут болон хуванцар бүрхүүлийг орлох боломжтой; Германд л гэхэд тохиромжтой ургамал дээр 1700 ГВт-ийн Агроволт байдаг (Fraunhofer ISE, 2024).

Специалистик: “1% -аас бага ургац хураах талбай нь дэлхийн эрчим хүчний хэрэгцээг нөхөх боломжтой” (Adeh et al., 2019) гэх мэт том хэмжээний дэлхийн тооцоолол, хадгалалт, сүлжээ болон тариаланг үл харгалзан; 25-30 жилийн турш хөрс ба аж ахуйн эдийн засагт үзүүлэх удаан хугацааны нөлөөлөл; газар дээр туршилт хийгдээгүй маш өөр бүрэлдэхүүн хэсгийн геометрид хэрхэн ургамал хариулж байна.

Судалгааны асуултуудыг нээнэ

• Ямар ургамал, ямар уур амьсгалд 80%-ийг нь 20-40% нарны туяанд хадгалж чаддаг вэ?
• Хэт чухал үр тарианы үе шатанд гэрэл нэвтрүүлэхийн тулд эргэдэг чиглүүлэгч дэлгэц нь үнэтэй байхын тулд тогтвортой дэлгэцийг дийлэх үү?
• Панелийн борооны усыг хэрхэн цуглуулж, урсгалыг нь хэрхэн хуваарилах вэ?
• 30 жилээс дээш хугацаанд хадгалахад өндөр барилгад ямар хэмжээний зардал гардаг вэ, мөн энэ нь даатгал болон машин механизмд хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
• “Хувьсгалт” нарны цахилгаан станцыг урьж оролцуулахгүйгээр, хэрхэн “хүний” нарны цахилгаан станцыг тооцох вэ?
• Энэ үнэ цэнийг хэн эзэмшдэг вэ? - тариаланч, газар эзэмшигч, эсвэл эрчим хүчний хөгжүүлэгч.

Ажлын загварт юу хэрэгтэй вэ

Шинэ агровольтаик санаа (шинэ бүтэц, шинэ дагаж мөрдөх стратеги, шинэ ургацын систем)-ийн хувьд ажиллах загвар нь бодит ургац ба бодит панелийг, панельгүй жишээний талбайтай харьцуулан тооцоолсон, дор хаяж нэг бүрэн улиралд хамаарна.

Фаза	Ажлын байр	Энэ нь юуг харуулж байна вэ?	Тодорхойгүй үнэ	Цаг
0. Design study	Жилийн турш гэрэл, үүлний загварчлал, сонгосон ургамлын үржлийн загвар, бүтэц ба өртгийн тооцоо	Зураг нь цаасан дээрх зургаа огтлохдоо хангалттай гэрэлтэй байх ёстой	$10k to $30k	2-с3сар
1. Хүүхдийн зураг	Тодорхой хэмжээний киловатт- цаг ашиглах боломжтой нээлттэй загвар бүхий репликацилагдсан зураг; гэрэл мэдрэгч (PAR), хөрсний чийгшил, хураалтын үр дүн, цахилгаан хэмжигдэхүүн	Үр тарианы ургац, цахилгаан эрчим хүчийг хэмжих, анхны газар зүйн тэнцүү харьцаа	$40k to $120к	1 ургах улирал
2. Олон улирлын туршилт	50-200 кВт-ын эрчим хүчийг хоёр эсвэл түүнээс олон улиралд тариаланчтай хамт ажиллаж байгаа талбайд, агрономичоор удирдуулсан туршилтанд ашиглах	Жилээс жилд өөрчлөгдөж буй, машин механизмын хүрэлцээ, тариаланчдын хүлээн зөвшөөрөл	$250k to $600k-ийн	2-с3жил
3. Худалдааны туршилт	зөвшөөрөл, цахилгаан сүлжээнд холболт, барилга байгууламжийн гэрчилгээ, ургацын даатгал	Банкны төсөл	хэмжээнээс хамаарна	1-с2жил

0-2 шатны өртөг нь ойролцоогоор $300,000 to $750,000, ихэвчлэн төмөр болон агрономийн жилүүдэд зарцуулсан. Энэ бол бидний тооцоолол, үнэлгээ биш.

Бидэнд хэн хэрэгтэй вэ

• Агрономист эсвэл ургамлын физиологч нь ургамал сонгох, дахин давтагдашгүй талбайг зохион байгуулах, ургац болон чанарыг хэмжихэд тусалдаг.
• PV системийн дизайнер хоёр талт болон дагаж мөрдөх систем, өнгийн загварчлал дээр мэргэшсэн.
• Структур инженер өндөр, урт-спэн байгууламжууд салхи болон мөсний ачааллыг даах.
• Хүнсний ногоо тариалах, машин механизм болон олон жилийн туршлагатай хамтрагч.
• Гидрологч нь борооны хуваарилалт, хөрсний чийгшил болон усжуулалтын хэмнэлтийг хийдэг.
• Хүнсний эдийн засагч, газар ашиглалтын хуульч бизнесийн нөхцөл байдал болон дүрмийг шалгах.

Сайн санаа байна уу?

Магадгүй та хямд бүтэцтэй, нарны туяаг илүүд үздэг зургийн системтэй эсвэл өдөрт дэлгэцийг зөөх ухаалаг аргаар ашиглаж болох юм. Local Solar System Foundation-ийн зарим гишүүд хүчтэй энергийн санааг сонсох боломжтой холбоосуудтай байж болох юм. Түүнийг хэрэгжүүлэхэд, санаа нь ажиллах ёстой, бодит амьдрал дээрх, хүчийг бодитоор бий болгодог, хэмжих хэрэгслээр хэмжигддэг, хэлж байгаагүй. Хэрэв физик болон тоонууд нь бат бөх бол бид үүнийг энд вэбсайт дээр нийтлэх болно. Ажлын загваргүйгээр хөрөнгө босгох нь маш хэцүү бөгөөд бид санхүүжилт, ашиг эсвэл танилцуулга өгөхийг хэлж чадахгүй.

Агровольтаикийн хувьд, ажиллах загвар гэж тооцогддог хамгийн хямд арга нь нэг ургах улиралд нэг адил нээлттэй талбайн хажууд гэрэл мэдрэгчтэй жижиг талбай дээр дэлгэц суурилуулж, хураасан ургацыг жинлэн, цахилгаан эрчим хүчийг хэмжих явдал юм. Энэ нь анхны хэмжээгээр газар эзэмших харьцааг өгдөг. хувьцаа оруулах маягт-аар дамжуулан илгээж, идеа радар дээрх бусад санаануудтай харьцуулан үзээрэй. Хүүхдүүд: floating solar нь талбайн оронд усны гадаргууг ашигладаг, PV-thermal roofs нь дээвэр хоёр ажил хийдэг.

Эх сурвалж

1. 2017 онд Fraunhofer ISE (Герман)-д ажилласан. Нарны эрчим хүчийг ашиглан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх: Агрофотовольтаик нь газар ашиглалтын үр ашгийг 60 хувиар нэмэгдүүлдэг. Press release, Heggelbach first-year results.
2. 2019 оны байдлаар (FIFA) Агрофотовольтаик: 2018 оны халуун зуны өндөр ургац. Хэвлэлийн мэдээ.
3. Төмөрбаатар, М. (2024). Агроэлектроник: Ашигт малтмалын салбарын боломж, эрчим хүчний шилжилт. A guideline for Germany](https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/en/documents/publications/studies/APV-Guideline.pdf), 3-р хэвлэл. Фраунгоферийн нэрэмжит.
4. Weselek, A., Ehmann, A., Zikeli, S. et al. (2019). Agrophotovoltaic systems: applications, challenges, and opportunities. Шалгах. Agronomy for Sustainable Development 39, 35.
5. Дупраз, C., Марроу, H., Тalbot, G. болон бусад. (2011). Нүүрс ба нүүрстөрөгчийн хийн ялгарал нь газрын тосны үйлдвэрлэлийн голлох хүчин зүйл болдог. Renewable Energy 36(10), 2725-2732.
6. Баррон-Гаффорт, Г.А., Павао-Зуккерман, М.А., Минор, Р.Л. et al. (2019). Агроэлектрик нь хуурай газарт хоол хүнс-энергетик-ус гэсэн холбооны хооронд харилцан ашигтай байдаг. Nature Sustainability 2, 848-855.
7. Amaducci, S., Yin, X. and Colauzzi, M. (2018). Агроэлектро систем нь газар нутгийн ашиглалтыг эрчим хүч үйлдвэрлэхэд тохируулах. Applied Energy 220, 545-561.
8. Adeh, E.H., Good, S.P., Calaf, M. and Higgins, C.W. (2019). Нүүрсний PV эрчим хүчний потенциал нь тариалангийн талбай дээр хамгийн их байдаг. Scientific Reports 9, 11442.
9. Хоровиц, К., Рамасами, В., Макникк, Ж. ба Марголис, Р. (2020). Хамтын ашиглалтын фотовольтаик байгууламжийн капиталын зардал: 2020 онд ургамлын үр, бэлчээр, тариалангийн талбайтай газар дээр суурилуулсан PV системийн жишиг. NREL/TP-6A20-77811.
10. Lazard (June 2026). Levelized Cost of Energy+, version 19: utility solar $40 to $98 per MWh; community and C&I solar $88 to $197 per MWh.
11. МакКри, К.Ж. (1971). Үр тарианы ургамалд фотосинтезийн үйлдэл спектр, соронзон болон квант үр дүн. Agricultural Meteorology 9, 191-216.
12. ASTM G173-03 reference air mass 1.5 spectra, Rockies National Laboratory (formerly NREL)-ийн тусламжтайгаар. Энергийн хувь хэмжээ нь дэлхийн өргөнийг нэгтгэх аргаар тооцоолсон байна.
13. Traverse, C.J., Pandey, R., Barr, M.C. and Lunt, R.R. (2017). Дижитал фото зураг нь өргөн хэрэглэгддэг гэрэл зургийн төрөл юм. Nature Energy 2, 849-860.
14. Cossu, M., Cossu, A., Deligios, P.A. et al. (2018). Европын гол худалдааны фотовольтаик байшингийн төрөлд нарны цацрагийн хуваарилалтын үнэлгээ ба харьцуулалт. Renewable and Sustainable Energy Reviews 94, 822-834.
15. Loik, M.E., Carter, S.A., Alers, G. et al. (2017). Тогтвортой эрчим хүчний систем нь: Байгалийн баялгийн ашиглалт, хадгалалт, тээвэрлэлтийг зохицуулах. Дэлхийн ирээдүй 5, 1044-1053.
16. Ravishankar, E., Charles, M., Xiong, Y. et al. (2021). Органик нарны эрчим хүчээр ажилладаг байшинд ургамлын үйлдвэрлэл, эрчим хүчний үр ашгийг тэнцвэржүүлэх. Cell Reports Physical Science 2, 100381.
17. Ravishankar, E., Booth, R.E., Saravitz, C. et al. (2020). Нүүрсний олборлолт нь нүүрсний нөөцийг ашиглах, эрчим хүч үйлдвэрлэх үйл ажиллагааг багтаасан. Жуль 4, 490-506.
18. Bates, M., Malhado, C., Yang, C., Herrera, C.K. and Lunt, R.R. (2023). Өндөр үр ашигтай нээлттэй болон хагас нээлттэй фотовольтаик нь давхаргын дараагийн давхарга дээр суурилдаг. Solar RRL 7, 2200962.
19. Лунт, Р.Р. and Булович, В. (2011). Түүхий эд нь нарны гэрэл, цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрүүд юм. Applied Physics Letters 98, 113305.
20. Parrish, C.H., Hebert, D., Jackson, A. et al. (2021). Квантын цэгүүдийн спектрийн чанарыг сайжруулж, хяналттай орчинд ургацын үр ашгийг нэмэгдүүлэх. Communications Biology 4, 124.
21. Фраунгофер ИС (2026). Photovoltaics Report, version of 14 July 2026.
22. Компаниудын мэдээ (компаниудын өөрийн мэдэгдэл, бие даасан туршилт биш): Soliculture; Ubiquitous Energy; UbiQD, UbiGro; Brite Solar; Insolight.
23. Local Solar System Foundation (2020, model updated 2026). The Fan Wall: open model, байшингийн дээвэр дээрх нарны эрчим хүчний үзүүлэлт.