कृषी सौरऊर्जा: पिकांवर सौरऊर्जा

सूर्यप्रकाश, हवामान आणि जमिनीचा प्रकार यांचा प्रभाव शेती उत्पादनावर पडतो. यामुळे अन्न व ऊर्जा यांच्यात शांततेचा संघर्ष निर्माण होतो. कृषी वॉल्टेअर्स (यालाच कृषी फोटोव्होल्टेअर्स किंवा सौर भागीदारीही म्हणतात) हे सोडवण्याचा प्रयत्न करतात: उंच समर्थनांवर पॅनेल्स किंवा मोठ्या प्रमाणात अंतर ठेवलेल्या ओळींमध्ये, पिकांच्या खाली आणि त्यांच्यात चरण्यासाठी.

खरे तर, कृषी वॉल्टेअर्समुळे एक हेक्टरचे एकूण उत्पादन वाढते, बहुतेक वेळा 50 ते 80% पर्यंत, परंतु सामान्य सौर शेतीच्या तुलनेत ते नेहमीच काही प्रमाणात वीज देतात, खुल्या क्षेत्राच्या तुलनेत बहुधा काही पिकांचे उत्पन्न देतात आणि दोन्हीपेक्षा जास्त खर्च लागतो. ज्या ठिकाणी छाया पिकाला मदत करते, जिथे जमीन सोडून देण्यासाठी खूपच मूल्यवान आहे किंवा जिथे नियमांनुसार शेती सुरू ठेवावी लागते तिथे ते जिंकते.

काय आहे ते

याचे तीन व्यापक डिझाइन आहेत (Fraunhofer ISE, 2024):

• Overhead (stilted) systems. Panels on a frame four to six metres high, so tractors and combine harvesters can pass underneath. हे शहर जर्मनीच्या दक्षिण भागात हंगेरी देशाच्या सीमेवर वसले आहे.
• अंतराळ प्रणाली. याचे मुख्य कारण म्हणजे, सामान्यतः मोठ्या आकाराच्या वृक्षांच्या फांद्या त्यांच्या वाढीच्या ठिकाणी असतात. 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.
• पारंपरिक सौर शेतीखाली चरणे आणि परागकणांचे निवासस्थान पॅनेलच्या खाली शेळ्या सामान्य आहेत; प्रति हेक्टरी उत्पादन मूल्य कमी आहे, आणि काही तज्ज्ञांना हे सर्वात कृषी वॉल्टेज म्हणून गणले जात नाही.

(../../../assets/initiatives/agrivoltaics-aasen-vertical.jpg “एक अंतराळ प्रणाली: जर्मनीतील डोनाउएश्झिंगेजवळ असणाऱ्या अॅसेनमध्ये उभे दोन बाजूंनी पॅनेल असलेल्या भिंती, नेक्स्ट2सनने बांधल्या आहेत. या दिवशी सूर्याच्या उजेडात हळद लावून, त्यावर एक वेलची पूड आणि थोडेसे पाणी घालून रात्रभर ठेवावे. चित्र:Tobi Kellner, CC BY-SA 4.0)

याशिवाय, वृक्षांची पाने, फळे आणि फुले (ज्यात मधमाश्यांच्या अंडी व अंड्याचे तुकडे असतात) हेही खाल्ले जातात.

कसे काम करते

प्रकाश सारखा असतो, दुप्पट नसतो. एका क्षेत्रावरील सूर्यप्रकाश हा एक निश्चित खर्च आहे: बहुतेक कृषी क्षेत्रांमध्ये दरवर्षी प्रति चौरस मीटर सुमारे 1,000 ते 2,000 किलोवॉट आहे. काही ठिकाणी ते पांढरे असतात आणि काही ठिकाणी पिवळे. अनेक शेतकऱ्यांना उन्हाळ्यात पूर्ण सूर्यप्रकाश मिळू शकत नाही. प्रकाशाच्या वेगाने वाढत जाणारे पान आणि त्यानंतर प्रकाश संतृप्तीच्या बिंदूवर पातळ होते; त्यापेक्षा जास्त प्रकाश वाढण्याऐवजी गरम करते आणि पाणी ताणते. Shade-tolerant crops such as leafy vegetables, clover grass, many fruits and berries saturate early and lose little when part of the light is taken away (Fraunhofer ISE, 2024). या झाडाची पाने, फळे व शेंगा हे वर्षभरात एकदाच खाल्ले जातात.

पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील तापमानाचे प्रमाण. एक सामायिक क्षेत्र न्याय मानक मार्ग आहे LER = Y_crop,shared / Y_crop,alone + Y_power,shared / Y_power,alone. साधारणपणे, आपण ज्या क्षेत्रात काम करत आहात त्या क्षेत्रातील सर्वसाधारण उत्पादनाच्या तुलनेत आपण ज्या क्षेत्रात काम करत आहात त्या क्षेत्रातील सरासरी उत्पन्न कमी आहे. 1,0 च्या LER चा अर्थ असा की जमीन दोन भागात वाटण्यापेक्षा शेअरिंग चांगले नाही; 1,6 चा अर्थ असा आहे की एक शेअर केलेला हेक्टर 1,6 वेगळ्या काम करतो. Modelling by Dupraz and colleagues predicted 1.35 to 1.73 for wheat and solar in southern France (Dupraz et al., 2011).

(हेगॅलबॅक वरुन पाहिले: सोनेरी धान्य क्षेत्रावर प्रकाशाच्या फ्रेमवर काळे पॅनेल्सची रांग, प्रत्येक रांग त्याच्या बाजूला पिकांवर लांब काळे छाया टाकत आहे.](../../../assets/initiatives/agrivoltaics-heggelbach-shade.jpg “प्रकाश सामायिक केला जातो, दुप्पट नाही: वरून, हेगॅलबॅक पॅनेल्स छायाच्या रेषा टाकतात जे दिवसभरात पिकावर फिरतात, म्हणून प्रत्येक झाडाला काही भाग सूर्य आणि काही भाग छाया मिळते. चित्र:Tobi Kellner, CC BY-SA 4.0)

Shade changes the microclimate. Under panels the soil stays cooler in spring and summer, less water evaporates, and in hot, dry spells the crop can do better than in the open field (Barron-Gafford et al., 2019; Fraunhofer ISE, 2019). यामुळे जमिनीवरील पाण्याचे प्रमाण कमी होते व जमिनीतील पाणी जास्त प्रमाणात जमिनीत साठून राहते.

यामुळे जमिनीतील पाणी कमी होते. यामुळे प्रकाश व विद्युत प्रवाहाचे प्रमाण कमी होते आणि त्यामुळे विद्युत प्रवाहाची दिशा बदलते. हेगेलबॅकमध्ये प्रति हेक्टरी स्थापित क्षमता पारंपारिक सौर शेतीपेक्षा सुमारे 25% कमी होती, परंतु जमिनीपासून उंच असलेल्या दोन बाजूच्या पॅनेल्सने अतिरिक्त प्रतिबिंबित प्रकाश घेतला, म्हणून प्रति हेक्टरी विद्युत उत्पादन सामान्य शेतीच्या 83% होते.

मर्यादा

सिद्धांतिक सूर्यप्रकाश सामायिक केला जातो: प्रत्येक किलोवॉट-तास प्रकाश पॅनेल्स घेतात, पिकांना मिळत नाही. यामुळेच शेतीतील सर्व प्रकारच्या उत्पादनांना (ज्यात अन्नद्रव्ये, पाणी इत्यादींचा समावेश होतो) पुरेसा पुरवठा होत नाही. या दोन्ही प्रकारच्या शेतीमध्ये एकत्रितपणे उत्पादन वाढविले जाते; ज्यामुळे शेतकऱ्यांना जास्तीत जास्त नफा मिळू शकतो.

व्यावहारिक.

• Crop choice. Overhead systems in a normal German year cost wheat, potatoes and celeriac 18 to 19% of their yield. जर विजेचा खर्च भरून निघाला आणि शेतकऱ्यांना बाजारभावापेक्षा जास्त उत्पादन मिळाले तरच हे स्वीकार्य आहे (जवळपास 80 टक्के).
• संरचना खर्च. एक संकरित Harvester पसरविण्यासाठी उंच फ्रेम अधिक स्टील आणि खोल आधार आवश्यक आहे: Fraunhofer अंदाज €372 प्रति kWp वरच्या प्रणालीसाठी माउंट करण्यासाठी €76 विरुद्ध जमिनीवर बसविलेल्या सौर (Fraunhofer ISE, 2024).
• अनियमित प्रकाश आणि पाऊस. छाया आणि थेंब रेषा दिवसभरात फिरतात, म्हणून पिकांची वाढ अनियमित होते, आणि पॅनेलच्या बाजूंनी पर्जन्यवृष्टी किंवा पसरली नाही तर पर्जन्यवृष्टी किंवा पर्जन्यवृष्टी होत नाही.
• Farm work. Supports get in the way; at Heggelbach the strips around them took 8% of the field out of production.
• Rules and land. In many countries a field under panels loses its agricultural status or subsidies unless rules define what counts as real dual use, as Germany’s DIN SPEC 91434 standard and France’s dedicated agrivoltaics tenders do (Fraunhofer ISE, 2024).

(इंग्रजी मजकूर) “भारतीय क्रिकेट संघाचा इंग्लंड दौरा रद्द, विराट कोहलीच्या जागी रोहित शर्माची निवड” (इंग्रजी मजकूर). चित्र:Tobi Kellner, CC BY-SA 4.0)

वास्तविक प्रकल्प, मोजले

प्रकल्प	काय आहे ते	काय मोजले गेले किंवा नोंदवले गेले	स्त्रोत
रॉबर्टसन, जॉर्ज (2016).	194 kWp of two-sided panels on 5 m supports over a third of a hectare; rows 9.5 m apart; wheat, potatoes, celeriac, clover grass	2017: clover −5.3%, other crops −18 to −19%; land use efficiency 160%. 2018 (hot, dry): celeriac +12%, potatoes +11%, wheat +3%, clover −8%; land use efficiency 186%. Light on the crop 30% lower. Electricity 1,266 kWh per kW in the first year and 1,285 kWh per kW in 2018 (249,857 kWh), against a German average of about 950	महाराष्ट्र दिन - 2017; 2019
ऑगस्ट 2 - जॉर्ज वॉशिंग्टन, अमेरिकेचा दुसरा राष्ट्राध्यक्ष.	याशिवाय, उघड्यावरील जमिनी आणि सामान्य सौर पॅनेलच्या तुलनेत कोरड्या हवामानात पॅनेल्सखाली लागवड केलेल्या भाजीपाला पिकाची तुलना केली जाते.	यामुळे जमिनीतील ओलावा कमी होतो व जमिनीत पाणी साठून राहू लागते; त्यामुळे जमिनीची सुपीकता वाढते.	Barron-Gafford et al., 2019
Gelsdorf, Germany (2021)	258 kWp अर्ध पारदर्शक पॅनेलच्या ऑर्गॅनिक सफरचंद बागेवर, हिमवृष्टी जाळ्या आणि प्लास्टिक कव्हरच्या तुलनेत	प्रकाश, पिक संरक्षण आणि सार्वजनिक स्वीकार यावर संशोधन (प्रगतीशील)	Fraunhofer ISE, 2024
गोबी मरुभूमी, चीन	700 मेगावॅट बेरी लागवडीवर, वणव्याला आळा घालण्यासाठी	क्षमता अहवाल; स्वतंत्र पिक माहिती प्रकाशित नाही	Fraunhofer ISE, 2024
जपान, “सौर साझेदारी”	2013 पासून 3,000 पेक्षा जास्त लहान प्रणाली	प्रणालीची संख्या	Fraunhofer ISE, 2024

दोन उपदेश पुढीलप्रमाणे आहेत. First, the same system gave a 160% result in one year and 186% in the next, because the weather changed what shade meant for the crops: agrivoltaics has to be judged over many seasons. याशिवाय जगातील सर्वात मोठ्या बँकांच्या मुख्यालये येथेच आहेत. याचे सर्वात मोठे कारण म्हणजे अनेक ठिकाणी असलेली माहिती.

सूर्यप्रकाश: सूर्याच्या प्रकाशामुळे रंग बदलतात.

सूर्याच्या एका बाजूला एक प्रकाशमय क्षेत्र असते, तर दुसऱ्या बाजूला एक अंधारमय क्षेत्र असते. याचे कारण म्हणजे, काही लोक रंग बदलण्यासाठी हळद वापरतात. याचे कारण म्हणजे, पृथ्वीच्या वातावरणात 400 ते 700 अंश सेल्शियस तापमान असल्यामुळे, सूर्याच्या प्रकाशापासून मिळणाऱ्या ऊर्जेमुळे ही वनस्पती वाढते. लाल रंगाचा प्रकाश प्रत्येक प्रकाशकणासाठी सर्वात प्रभावी प्रकाशसंश्लेषण चालवतो, पण निळा आणि हिरवा प्रकाश देखील वापरला जातो (1971 - के.). पृथ्वीवरील सूर्यप्रकाशातील केवळ 43% ऊर्जा त्या बँडमध्ये पडते; सुमारे 5% पराबैंगनी आणि 52% अवरक्त आहे, ज्याचा वापर पिकांसाठी केला जाऊ शकत नाही (आमचे एकीकरण ASTM G173 संदर्भ स्पेक्ट्रम). यामुळेच, ज्या ठिकाणी प्रकाश आणि विद्युतचुंबकीय तरंग एकत्र येतात त्या ठिकाणी सर्व प्रकारचे प्रकाश निर्माण होऊ शकतात.

पाच पद्धतींचा वापर केला जात आहे, ज्यात वेगवेगळ्या टप्प्यांवर प्रयत्न केले जात आहेत.

• अर्ध-पारदर्शक पॅनेल अंतर्भूत केलेले पेशी (व्यावसायिक) सामान्य सिलिकॉन पेशी ग्लासवर अलग ठेवल्या जातात जेणेकरून प्रकाश अंतर्भागातून पडतो; वरील तालिकात गेल्सडोर्फ सफरचंद बागेत ते वापरले जातात. व्यापार सोपा आहे: विजेची मागणी वाढते, जेव्हा क्षेत्रात सेल्स नसतात (2017 - ए.). युरोपमध्ये चार वाणिज्यिक ग्रीनहाऊस प्रकारांची तुलना करता, एक वर्षाच्या आत दरवर्षी प्रत्येक अतिरिक्त 1% पॅनेलसह झाकलेल्या छतावर सरासरी प्रकाश 0.8% ने कमी झाला आणि उत्तर-दक्षिण लेआउट आणि चेकरबोर्ड पैलू अधिक समानपणे प्रकाश पसरत आहे (Cossu et al., 2018).
• रंगीत, प्रकाशमान पॅनेल (छोटे व्यावसायिक स्थापने). काचेतील एक रंगद्रव्य निळ्या आणि हिरव्या प्रकाशाचा काही भाग शोषून घेते आणि सिलिकॉन पेशींच्या स्ट्रिपवर मार्गदर्शन करते; बाकीचे पार पडते, जे काचेला त्याचा मॅजेंट चमक देते. कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, सांता क्रुझने केलेल्या प्रयोगात, एका व्यावसायिक उत्पादकासह, या पॅनेलखाली टोमॅटोच्या फळांच्या संख्येत आणि वजनात थोडासा बदल दिसून आला आणि थोडे कमी पाणी वापरले गेले (2017 - ए.). या कंपनीने 2012 मध्ये पहिले व्यावसायिक प्रकाशमान सौर केंद्रक सादर केले आणि अमेरिकेत व कॅनडामध्ये ग्रीनहाऊसमध्ये त्यांचे पॅनेल स्थापित केले (सोलिकल्चर).
• अर्ध-पारदर्शक जैविक सौर पेशी (प्रकल्प आणि पायलट) पातळ कार्बन आधारित चित्रपट जास्तीत जास्त खोल लाल आणि जवळच्या अंतर्गत प्रकाश शोषण्यासाठी सुसंगत केले जाऊ शकतात. उत्तर कॅरोलिना स्टेट विद्यापीठातील संशोधकांनी तीन वेगवेगळ्या जैविक पेशी सामग्रीपासून बनविलेल्या फिल्टरखाली लाल पानाच्या सफरचंदाची वाढ केली आणि ताजे वजन किंवा क्लोरोफिलमध्ये कोणताही उल्लेखनीय फरक आढळला नाही (Ravishankar et al., 2021). त्यांच्या ऊर्जेच्या मॉडेलमध्ये असे आढळले की अशा पेशींनी झाकलेल्या ग्रीनहाऊसने अमेरिकेच्या उष्ण आणि मध्यम हवामानात वापरल्या जाणाऱ्यापेक्षा एक वर्षात जास्त ऊर्जा निर्माण करू शकते (Ravishankar et al., 2020). In the laboratory, a semi-transparent organic cell has reached 8.8% efficiency while letting 41% of visible light through (Bates et al., 2023). याचे कारण म्हणजे, अणुभट्टीत निर्माण होणारे प्रदूषण हे अतिशय कमी असते (अर्थात.2017 - ए.).
• पूर्णपणे पारदर्शक पॅनेल (प्रकल्प, प्रथम खिडकी उत्पादने). हे फक्त पराबैंगनी आणि निकट अवरक्त प्रकाश शोषतात आणि जवळजवळ स्पष्ट काचेसारखे दिसतात. The first, in 2011, turned 1.3% of sunlight into electricity while passing more than 65% of visible light (Lunt and Bulović, 2011). अशा कंपन्या ऊर्जा आता खिडक्यांसाठी पारदर्शक सौर कोटिंग बनवू. याशिवाय इतर कोणत्याही ग्रंथात त्यांच्याविषयी उल्लेख आढळत नाही.
• प्रकाशचित्रण (Photography) - प्रकाशचित्रण हे चित्र काढण्यासाठी वापरले जाणारे साधन आहे. या चित्रपटाचे दिग्दर्शन, निर्मिती आणि वितरण युबीक्यूडी, पराबैंगनी व निळा प्रकाश लाल करीता बदलवा. Red romaine lettuce grown under films that emitted at 600 and 660 nanometres gained 13% and 9% more edible dry mass than under a plain film (Parrish et al., 2021). याचे कारण म्हणजे, ज्या प्रकारे सूर्यप्रकाशाने पृथ्वीवरील सर्वच पदार्थांना प्रकाश मिळतो, त्याप्रमाणेच सूर्यप्रकाशाने मानवी शरीरालाही प्रकाश मिळतो.

इतर कंपन्या त्यांच्या उत्पादनांसाठी ग्लास विकतात. Brite Solar in Greece offers semi-transparent panels with a nanocoating that it says converts ultraviolet light into red light, with transparency chosen between 30% and 80% for each crop (Brite Solar). स्वित्झर्लंडमध्ये इन्सोलाईटने एक फळ कव्हर विकले आहे, ज्यात ते म्हणतात की ते प्रकाशाच्या 20% विद्युतीकरणासाठी पाठवते आणि 1.6 हेक्टरच्या प्लांट नर्सरीमध्ये 80% झाडांसाठी ठेवते (इंसोलाईट). ही कंपनी स्वतंत्र नाही, तर ती एकाच कंपनीची शाखा आहे.

हे कसे घडते ते पाहू. याचे कारण म्हणजे, ॲरिस्टॉटलच्या मते, सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, ज्या गोष्टींमध्ये मानवी मनाचा सहभाग असतो त्या वस्तू म्हणजे विचार आणि भावना; तर इतर गोष्टी म्हणजे, त्या वस्तूंच्या आजूबाजूला घडणारे घटनाक्रम. हा एक विद्युतचुंबकीय क्षेत्र आहे. एक पॅनल जे पिकातील सर्वात जास्त दृश्य प्रकाश सोडते ते पराबैंगनी आणि अवरक्त प्रकाशावर जगावे लागते, आणि आजच्या पारदर्शक आणि जैविक पेशी केवळ काही टक्के ते 10% सूर्यप्रकाशाच्या उर्जेत बदलतात, तर वाणिज्यिक सिलिकॉन पॅनेल दहा वर्षांत सुमारे 17% पासून 25% पर्यंत वाढले आहेत (Fraunhofer ISE, Photovoltaics Report, 2026). याशिवाय, कोणत्याही प्रकारचे शस्त्रक्रिया, ऑपरेशन किंवा इतर वैद्यकीय उपचार या ठिकाणी केले जात नाहीत. याचे कारण असे की, एकदा हा पदार्थ तयार झाला की तो पुन्हा वापरता येतो आणि त्यासाठी एकाच प्रकारच्या द्रव्याचा वापर करावा लागतो.

किती खर्च येतो

पर्याय	वीज खर्च	वर्ष व स्त्रोत
उच्च उंचीवरील कृषी सौरऊर्जा (4 मीटरहून अधिक), जर्मनी	0.08 युरो प्रति किलोवाटतास (8.15 युरो सेंट), जमिनीवर बसविलेल्या सौर ऊर्जेपेक्षा सुमारे 50% अधिक	2024, विकिमीडिया कॉमन्सवर फ्रांझ हॅमिल्टन संबंधित संचिका आहेत
इंटरस्पेस एग्रोव्हॉल्टेइक्स, जर्मनी	सुमारे €0.06 प्रति kWh सरासरी (6.03 युरो सेंट), थोडा वर जमीन-माउंट सौर	2024, same source
कृषी वॉल्टेअर्स	€0.06 to €0.10 per kWh	2024, same source
याशिवाय अमेरिकेतील एक मोठा भाग हा वृक्षवल्लीच्या जंगलात आहे.	$0.07 to $0.80 प्रति डब्ल्यू (उंच इमारतीखालील पिकांसाठी सर्वात जास्त)	2020, रॉय, हॅरी आणि एल.
युनायटेड स्टेट्स ऑफ अमेरिका	$0.04 to $0.10 प्रति kWh	जून 2026, 19 व्या शतकातील एक चित्रकार.
बेन्चमार्क: इमारतीवरील छतावर सौर	जवळजवळ $0.19 मध्य	आमचे फॅन वाल मॉडेल
संयुक्त राष्ट्रे व जागतिक आरोग्य संघटना	$0.09 to $0.20 प्रति kWh	June 2026, Lazard

याचे कारण असे की, या संकेतस्थळाच्या छतावरील मानकाच्या विरुद्ध, कृषी वॉल्टेअर्स स्वस्त वीज आहे; सामान्य सौर शेतीच्या विरोधात, ते महाग आहे. त्याचे प्रकरण सर्वात स्वस्त किलोवॉट-तास नाही, परंतु किलोवॉट-तास ज्याला एक पिक खर्च होत नाही. फ्राऊनहोफर म्हणतात की, स्वतःची ऊर्जा वापरून शेती करणारे शेतकरी प्रति किलोवाटतास 14 ते 16 युरो सेंट दराने वीज खरेदी करण्याऐवजी प्रत्येक किलोवाटतास 7 ते 9 युरो सेंट बचत करतात.

(../../../assets/initiatives/agrivoltaics-bar-ilan-israel.jpg “इझरायलमधील बार-इलान विद्यापीठात एक कृषी विद्युत संशोधन क्षेत्र. यामुळे हवामानात बदल होऊन पाऊस पडल्यास शेती व इतर उद्योगधंदेही प्रभावित होऊ शकतात. चित्र: Kinglir2026, CC BY 4.0”)

जिथे ते जिंकू शकते आणि जिथे नाही

हे जिंकू शकते:

• गरम, कोरडे आणि सूर्यप्रकाशाचे प्रदेश, जिथे छाया आणि कमी वाफीकरण पिकांना मदत करते आणि सिंचन कमी करते.
• फळे, berries, आंबा आणि भाज्या ज्या शेतकऱ्यांना आधीच गारपीट रोखण्यासाठी जाळी, पाऊस पडल्यास त्यावर पॅनेल लावणे किंवा छाया देणारे कपडे वापरण्याची गरज आहे.
• छाया-सहिष्णु पिकं आणि चराऊ जमीन जसे की क्लोव्हर ग्रास, सफरचंद, स्पॅनॅक्स आणि अनेक औषधी वनस्पती.
• या ठिकाणी शेती केली जाते. आणि सामान्य सौर शेतीला परवानगी दिली जाणार नाही किंवा ज्या ठिकाणी समुदायांनी शेती नष्ट करण्यास विरोध केला आहे.
• स्वतःची ऊर्जा वापरणारे शेती सिंचन पंप, थंड स्टोरेज, दुग्धोत्पादन, कोरडे किंवा विद्युत यंत्रे.

हे जिंकू शकत नाही:

• सर्वात जवळील खाजगी पदवी महाविद्यालय - वैद्यकीय (अहमदनगर) येथे आहे. शेती हा व्यवसाय न करताही शेतकरी आपल्या शेतीतून उत्पन्न मिळवतो.
• थंड, ढगाळ हवामानात सूर्याला भूक लागलेल्या पिकांसाठीप्रत्येक वेळी प्रकाशाच्या वेगानुसार त्याचे प्रमाण बदलते.
• जिथे मोठ्या यंत्रांना मोकळेपणाने काम करावे लागते, जर रचना उंच आणि विस्तृत नाही तर, जे ते खरेच महाग करते.
• या योजनेत शेतकऱ्यांना शेतीमाल खरेदीसाठी कर्ज उपलब्ध करून दिले जाते. काही ठिकाणी वृक्षांची वाढ ही जमिनीतच होते, पण तेथेही वृक्षांची संख्या कमी असल्याने हे शक्य नाही.


हे प्रमाण, अनुमान आणि अनुमानापेक्षा वेगळे आहे.

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.

Plausible: that agrivoltaics improves crop resilience to heat and drought as the climate warms (supported by trials and modelling, such as simulated rainfed maize in northern Italy that yielded more and more steadily under panels (Amaducci et al., 2018)); that panels can replace hail nets and plastic covers in fruit growing; that Germany alone has room for about 1,700 GW of agrivoltaics on suitable crops (Fraunhofer ISE, 2024).

अनुमानित: मोठ्या जागतिक अंदाजांप्रमाणे “शेतीच्या जमिनीतील 1% पेक्षा कमी जागतिक उर्जा मागणीला प्रतिबंध करू शकते” (एडेह आणि इतर, 2019), जे साठवण, ग्रिड आणि पिकांवर दुर्लक्ष करतात; 25 ते 30 वर्षांहून अधिक काळासाठी जमिनीवर आणि शेती अर्थव्यवस्थेवर दीर्घकालीन परिणाम; क्षेत्र-परीक्षण न केलेले खूप भिन्न पॅनेल ज्याओरीतीखाली पिकांचे प्रतिसाद कसे आहेत.

 तयार केली आहे. चित्र:Σ64, CC BY 3.0)

शोध प्रश्न उघडा

• कोणत्या पिकाला, कोणत्या हवामानात, किमान 80% उत्पादन 20 ते 40% छायाखाली ठेवता येते, दहा हंगामांमध्ये, एक किंवा दोन नाही.
• यामुळेच, ज्या ठिकाणी वृक्षांची वाढ होत असते त्या भागात प्रकाशाची कमतरता भासते व त्यामुळे झाडे अधिक काळ टिकून राहू शकतात.
• यामुळे पाण्याचा वापर योग्य पद्धतीने केला जातो व पाणी साठवण्यासाठी उपयुक्त ठरते.
• What do tall structures really cost to maintain over 30 years on working farms, and how do they affect insurance and machinery?
• यामुळेच ‘अभिव्यक्ती’ हे शब्दप्रयोगात न वापरता ‘आविष्कार’ असे संबोधले जाते.
• याचे मालक कोण आहे? - शेतकरी, जमिनीचा मालक किंवा ऊर्जा विकासक?

कार्यरत प्रोटोटाइपची काय गरज असेल

एक नवीन कृषी वॉल्टेअर कल्पना (एक नवीन रचना, एक नवीन ट्रॅकिंग धोरण, एक नवीन पिक प्रणाली) साठी, काम करणारा मॉडेल म्हणजे एक वास्तविक पीक आणि वास्तविक पॅनेल्स, पॅनेलशिवाय संदर्भ प्लॉटच्या विरुद्ध मोजले जाते, कमीत कमी एक पूर्ण हंगामात.

चरण	कार्य	हे सिद्ध झाले आहे.	अंदाजे खर्च	वेळ
0. डिझाईन अभ्यास	वर्षभरात प्रकाश आणि छाया अनुकरण, निवडलेल्या पिकासाठी पिक मॉडेल, रचना आणि खर्च अंदाज	कागदावरील कापणीसाठी डिझाईनने पुरेसे प्रकाश ठेवले आहे	$10k to $30k पासून	2 to 3 months
1. लहान प्लॉट चाचणी	काही वेळातच याचे दोन भाग पडतात, एक म्हणजे पांढरा रंगाचा (अर्थात लाल) आणि दुसरा म्हणजे पिवळट रंगाचा (अर्थात हिरवा).	Measured crop yield and electricity, a first land equivalent ratio	$40k to $120k पासून	1) वाढत्या वयानुसार.
2. Multi-season field trial	शेतकऱ्यासह काम करणाऱ्या क्षेत्रावर 50 ते 200 किलोवॉट, दोन किंवा अधिक हंगामात, कृषी शास्त्रज्ञांच्या नेतृत्वाखाली नमुने	वर्षानुवर्षे बदलणारी परिस्थिती, यंत्रसामग्री उपलब्धता, शेतकऱ्यांची स्वीकार्यता	$250k to $600kबाइट	2 ते 3 वर्षे
3. व्यावसायिक पायलट	परवानग्या, ग्रिड जोडणी, संरचनात्मक प्रमाणीकरण, पिक विमा	एक बँकयोग्य प्रकल्प	आकारावर अवलंबून	1 to 2 years

0 ते2अंश सेल्सिअस तापमान असते. $300,000 to $750,000, मुख्यतः स्टील आणि कृषी विज्ञान वर्षांसाठी. हे आकडे फक्त अंदाज आहेत, प्रत्यक्षात घडलेले प्रकार नाहीत.

(../../../assets/initiatives/agrivoltaics-foulum-trial.jpg) “डेन्मार्कमधील आर्कहॉस विद्यापीठाच्या फोलम साइटवर संशोधनासाठी एक यंत्रणा, ज्याला हायपरफार्म प्रकल्पासाठी 2022 मध्ये बांधण्यात आले आहे. यासारख्या मोजलेल्या चाचण्या, अनेक हंगामांमध्ये एकत्रितपणे पिक आणि वीज, हे विचारांना पुरावे बनवतात. चित्र:Marta Victoria, CC BY-SA 4.0”)

आपल्याला कोणाची गरज आहे

• कृषीशास्त्रज्ञ किंवा पिकांच्या शरीरविज्ञानी पिकांसाठी निवड, प्रतिकृती प्लॉट डिझाइन आणि उत्पादन आणि गुणवत्ता मोजण्यासाठी.
• PV प्रणाली डिझायनर याचे मुख्य कार्य म्हणजे यंत्र आणि उपकरणे चालविणे व त्यांचा वापर करणे.
• अभियांत्रिकी यामुळे जमिनीतील ओलावा व पाण्याचा निचरा होतो.
• शेतकरी भागीदार शेती, यंत्रसामग्री आणि अनेक वर्षांच्या प्रयोगासाठी आवश्यक असलेली धैर्य यांचा समावेश आहे.
• हायड्रोजन पावसाचे वितरण, जमिनीचा ओलावा आणि सिंचन बचत.
• कृषी अर्थतज्ज्ञ आणि जमीन वापर वकील व्यवसाय प्रकरण आणि नियमांचा अभ्यास करण्यासाठी.

चांगली कल्पना आहे का?

एखाद्या व्यक्तीला एकच गोष्ट आवडते, ती म्हणजे खेळणे किंवा एखादी वस्तू खरेदी करणे, यामुळे त्या व्यक्तीचे जीवन सुखी होते. या समितीचे काही सदस्य Local Solar System यामुळेच एखाद्या व्यक्तीला एक चांगला विचार करायला मदत होऊ शकते. याचे कारण म्हणजे, एकदाच वापरला गेलेला पदार्थ, त्यावर प्रक्रिया करून, पुन्हा वापरता येतो असे मानले जाते. याशिवाय, जर आपण आपल्या वेबसाइटवर किंवा ब्लॉगवर काहीतरी नवीन लिहिण्याचा विचार करत असाल तर, आपण त्यासाठी खालील टिप्स वापरू शकता. काम करणारा नमुना नसताना भांडवल उभे करणे खूप कठीण आहे आणि आम्ही निधी, परतावा किंवा परिचयाची हमी देऊ शकत नाही.

कृषी वॉल्टेअर्ससाठी, काम करणारा मॉडेल म्हणून गणले जाणारे सर्वात स्वस्त मापन आहे एकाच प्रकारच्या खुल्या जमिनीवर पॅनेलखालील छोट्या जागेचा एक वाढीचा हंगाम, प्रकाशसंवेदक, पिकांचे वजन आणि वीज मोजणी. हा एक प्रकारचा प्रथम श्रेणी क्रिकेट सामना आहे. द्वारे पाठवा योगदान फॉर्म, आणि ते इतर कल्पनांशी तुलना कसे करते हे बघा रेडॅर. उदाहरणार्थ, एकत्रितपणे हे शब्दसमूह वापरला जातो तेव्हा एकत्रितपणे हा शब्दप्रयोग केला जातो.

स्त्रोत

1. नांदेड (2017). सूर्याचा वापर करून वीजनिर्मिती आणि उत्पादन: कृषी फोटोव्होल्टिक तंत्रज्ञानाने जमिनीचा वापर 60% अधिक प्रभावीपणे वाढतो. याचे प्रकाशन महाराष्ट्र शासनाच्या वतीने दरवर्षी सुरू होते.
2. नांदेड (2019). Agrophotovoltaics: high harvesting yield in hot summer of 2018. वृत्तपत्रे.
3. ॲडॉल्फ हिटलर, ए. (2024). कृषी वॉल्टेअ‍ॅक: शेती आणि ऊर्जा परिवर्तनासाठी संधी. जर्मनीचे राष्ट्राध्यक्ष (इ.https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/en/documents/publications/studies/APV-Guideline.pdf), प्रकाशन 3. फ्रँकफर्ट येथे इ.
4. ॲलन, ए. (2019). कृषी फोटोव्होल्टिक प्रणाली: वापर, आव्हाने आणि संधी. एक समीक्षा. शाश्वत विकासासाठी कृषीशास्त्र 39, 35.
5. ॲडॉल्फ हिटलर, ए. (2011). Combining solar photovoltaic panels and food crops for optimising land use: towards new agrivoltaic schemes. नवीकरणीय ऊर्जा 36(10), 2725-2732.
6. बर्नार्ड, जेम्स, द मॅन अँड द विंड, पृ. (2019). यामुळेच शेतीमध्ये पाण्याचा वापर वाढून अन्नद्रव्यांची उपलब्धता होते. Nature Sustainability 2, 848-855.
7. अ‍ॅमॅड्युसी, एस. (2018). कृषी वॉल्टेअर्स प्रणाली, ज्यामुळे विद्युत ऊर्जा निर्मितीसाठी जमिनीचा वापर अधिकाधिक होईल. Applied Energy 220, 545-561.
8. ॲडहे, ई. (2019). सूर्याच्या प्रकाशाचा वापर शेतीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. Scientific Reports 9, 11442.
9. हॉरोविट्झ, के, रामासमी, वी, मॅकनिक, जे आणि मार्गोलिस, आर. (2020). द्वि-उपयोग सौरऊर्जा यंत्रणा स्थापनेसाठी भांडवल खर्च: पोषक वनस्पती, चराऊ जमीन आणि पिकांसाठी जमिनीवर बसविलेल्या सौरऊर्जेच्या प्रणालीसाठी 2020 चा निर्देशांक. 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. मॅकमोहन, जे. (1971). याचे मुख्य कार्य प्रकाशसंश्लेषण, संश्लेषण आणि पदार्थांचे विघटन करणे हे आहे. Agricultural Meteorology 9, 191-216.
12. ASTM G173-03 reference air mass 1.5 spectra, via the National Laboratory of the Rockies (formerly NREL). याचे कारण म्हणजे, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील सर्वच पदार्थ हे एकत्रितपणे द्रवरूप असतात.
13. ट्रॅव्हर्स, सी.जे., Pandey, R., बार, एम. (2017). याचे कारण म्हणजे, प्रकाशसंश्लेषणासाठी आवश्यक असणारे प्रथिने उपलब्ध आहेत. Nature Energy 2, 849-860.
14. कोलते, एस. (2018). यातील मुख्य व महत्त्वाचे घटक म्हणजे सूर्याच्या वातावरणातील कार्बन डाय ऑक्साईडचे प्रमाण. नवीकरणीय आणि शाश्वत ऊर्जा समीक्षा 94, 822-834.
15. रॉय, ए. (2017). सूर्यप्रकाशाचा वापर करून, पाण्याचे तापमान वाढवून, अन्न-पाणी संतुलन राखून शेती केली जाते. Earth’s Future 5, 1044-1053.
16. रवीशंकर, ई, चार्ल्स, एम, झिओंग, वाय. (2021). यामुळे जैविक शेती व जैव ऊर्जा उत्पादनात वाढ होते. Cell Reports Physical Science 2, 100381.
17. रवीशंकर, ई, बूथ, आर. (2020). अर्धपारदर्शक जैविक सौर सेल एकत्र करून शून्य ऊर्जा ग्रीनहाऊस साध्य करणे. Joule 4, 490-506.
18. रॉय, सी., रॉय, एच. (2023). याचे मुख्य कारण म्हणजे, उच्च दर्जाचे आणि पारदर्शक फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञान आहे जे थर-दर-स्तरावरील साठवणीवर आधारित आहे. Solar RRL 7, 2200962.
19. रॉबर्ट वॉटसन आणि विल्यम एच. (2011). यातील काही अणुकेंद्रीय ऊर्जा प्रकल्पात सौरऊर्जेवर चालणारे वीजनिर्मिती केंद्रे आहेत. Applied Physics Letters 98, 113305.
20. रॉबर्ट, जेम्स, एच. (2021). यामुळे जमिनीतील पाण्याची गुणवत्ता सुधारते व शेतीमध्ये उत्पादन वाढीस मदत होते. Communications Biology 4, 124.
21. Fraunhofer ISE (2026). Photovoltaics Report, version of 14 July 2026.
22. याचे उदाहरण म्हणजे, अनुक्रमांक; आधार क्रमांक; आधार क्रमांक; आधार क्रमांक; आधार क्रमांक.
23. Local Solar System Foundation (2020, model updated 2026). मुख्य पान: आंतरजालावरील संकेतस्थळ, छतावर सौर बेंचमार्क.