По данным компании, которая стала партнером для разработки этой технологии, новый тип коммерческих тепличных панелей улучшает качество света за счет усиления цветов, полезных для растений, и выработки электроэнергии без потерь для производства.
Soliculture, базирующаяся в Скоттс-Вэлли, штат Калифорния, завершила несколько лет испытаний коммерческого выращивания растений, включая овощи, декоративные растения, срезанные цветы и ягоды. Компания заявила, что испытания показали, что панели, установленные непосредственно над растениеводством, оказывают нейтральное или положительное влияние на рост растений.
Солярия разработала ведущую в отрасли технологию производства солнечных фотоэлектрических модулей, оптимизированных для тепличных применений», — сказал Карли Коррадо, директор по развитию бизнеса компании.
Солнечные элементы, которые ученые также называют фотоэлектрическими (PV) ячейками, преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество. Фотоэлектрические элементы получили свое название от процесса преобразования света (фотонов) в электричество (напряжение), который называется фотоэлектрическим эффектом.
«И растениям, и солнечным панелям нужен солнечный свет, и до сих пор было невозможно сделать и то, и другое под одной крышей. Но благодаря запатентованной технологии Solaria, разработанной за последнее десятилетие в области резки, нанизывания и ламинирования фотоэлементов, фотоэлектрические модули Solaria для теплиц эффективно преобразуют часть солнечного света в электричество, передавая при этом качественный свет для сельскохозяйственного производства под модулями», — говорится в пресс-релизе. .
Коррадо сказал, что модули позволяют производителям теплиц производить электроэнергию либо для компенсации своих собственных потребностей в электроэнергии, либо позволяют им получать доход на той же существующей площади своих теплиц, «и все это без ущерба для их сельскохозяйственной продуктивности».
Прошлым летом компания Solaria из Фримонта, штат Калифорния, поставщик технологий солнечных модулей, и Solicultural, поставщик интегрированной фотоэлектрической энергии (GIPV) для коммерческих производителей теплиц, заключили стратегическое сотрудничество в области применения фотоэлектрических систем в сельском хозяйстве.
Solaria поставляет свою технологию обработки клеток для использования с технологией люминесцентных солнечных концентраторов Solicultural. Новые модули способны генерировать электроэнергию в измененном световом спектре, оптимизированном для роста растений.
Ссылки на технологии
Согласно пресс-релизу, инвестиции Solaria в Solicultural позволяют компаниям объединить свои технологии для создания фотоэлектрических решений для теплиц.
«Вместе компании завершили свой первый коммерческий проект с одним из крупнейших владельцев и производителей коммерческих теплиц в северной Калифорнии», — говорится в сообщении. «Система ожидает окупаемости инвестиций всего за шесть лет, что является привлекательным показателем для все более требовательного мирового сельскохозяйственного рынка».
«Солярия рада сотрудничеству с Solicultural для решения двух наиболее актуальных проблем нашего времени — продовольственной и энергетической безопасности», — сказал он. Генеральный директор Solaria Суви Шарма. «По данным Всемирного банка, к 50 году нам необходимо производить как минимум на 2050 процентов больше продуктов питания, чтобы не отставать от растущего населения. Мы все слишком хорошо знакомы с критической важностью создания более устойчивого энергетического будущего. Возможность решить проблему урожайности сельскохозяйственных культур и изменения климата с помощью одного продукта — это революция».
Обе компании используют запатентованную технологию обработки клеток Solaria и технологию люминесцентных солнечных концентраторов Solicultural.
«Вместе они предлагают клиентам совокупную ценность высокоэффективных, эстетически привлекательных модулей по экономически выгодной цене с измененным световым спектром, оптимизированным для роста растений и одновременного выработки электроэнергии», — говорится в пресс-релизе. «Этот продукт отвечает уникальным потребностям фермеров и их предприятий в материале, который оказывает нейтральное воздействие на растения, но также генерирует достаточно энергии, чтобы сделать его экономически привлекательным. Теперь у производителей теплиц есть серьезный стимул к включению интегрированных фотоэлектрических систем (BIPV) в свои сельскохозяйственные проекты».
«Фермеры — непризнанные герои нашего времени, но они не смогут справиться со спросом, растущими затратами и ухудшением условий выращивания из-за изменения климата, если мы не создадим инновации, чтобы помочь им», — сказал он. Гленн Алерс, президент Solicultural и генеральный директор. «Специальные исследования и многолетний опыт использования фотоэлектрических систем позволили Solicultural и Solaria предоставить производителям теплиц новый инструмент, который может обеспечить им экономическую выгоду от производства солнечной энергии, а также улучшение сельскохозяйственного производства при тех же затратах. Это будущее солнечной энергии, и теперь фермеры могут использовать стимулы, экономить энергию и деньги».
Алерс заявил, что тепличные интегрированные фотоэлектрические панели (GIPV) «позволяют производить электроэнергию непосредственно над ростом растений. Теплица представляет собой идеальную конструкцию для поддержки панелей, поэтому не требуется никаких дополнительных стеллажей или опор, что создает идеальное место для BIPV».
Коррадо сказал, что соликультура возникла после исследования, проведенного в Калифорнийском университете в Санта-Крус.
«Исследование поддерживалось грантами в течение ряда лет», — сказала она. "Один
Одной из наших самых больших задач было нарезание солнечных элементов кубиками, чтобы превратить их в тонкие полоски. Это действительно дорогостоящая часть процесса. Нарезка стоит дороже, чем сами солнечные панели. Солярия разрабатывала технологию нарезки кубиками. Машины, которые им нужны для этого, полностью автоматизированы.
«Технология (Солярии) была разработана для совершенно иных целей, чем наша», — сказал Коррадо. «Они обнаружили, что мы проводим исследования по выращиванию растений, и это позволило им получить доступ к новому сельскохозяйственному рынку, который раньше был для них трудным. Это взаимовыгодное партнерство».
Испытания производителей
Solicultural провела исследовательские испытания с участием нескольких операторов теплиц в Калифорнии, включая производителей овощей и кулинарных трав.
Она сказала, что первое коммерческое испытание Solicultural было проведено в одной из теплиц Стюарта Китаямы на фермах Kitayama Brothers Farms в Уотсонвилле, Калифорния.
«Мы арендовали теплицу и провели смешанные испытания с овощами, срезанными цветами и декоративными растениями, чтобы изучить реакцию растений на измененный спектр наших панелей по сравнению с контролем», — сказал Коррадо. «В 2015 году Стюарт был первым коммерческим производителем, который приобрел у нас интегрированную фотоэлектрическую систему для теплицы».
Solicultural также стала партнером теплицы Ван Вингерден недалеко от Санта-Марии, Калифорния, принадлежащей Рене Ван Вингердену и управляемой его сыном Айвором.
«Мы провели испытание наших красных панелей в теплице площадью 5,000 квадратных футов, чтобы контролировать урожайность огурцов и характеристики растений, выращенных под нашими панелями, по сравнению с контролем огурцов, выращенных под соседней линией гряды с прозрачными панелями, в та же теплица», — сказал Коррадо. «Мы спонсировали это испытание. Айвор поделился ресурсами с точки зрения сбора данных, помогая нам в исследовании».
«Мы увидели, что растения под красными панелями проявляют меньше признаков стресса, а урожай сохраняется дольше», — сказал Айвор Ван Вингерден в интервью овощегроуэрс ньюс. «В конце концов, система нас не совсем устроила, но очень близко к этому. Я надеюсь, что в будущем они смогут сделать цену за киловатт немного более доступной, потому что здесь есть большой потенциал».
В информации, предоставленной Solicultural, говорится, что положительные эффекты от использования продукта варьируются от раннего созревания урожая, устойчивости к болезням и более длительного времени производства. Электричество, вырабатываемое панелями, может компенсировать потребности в электроэнергии теплицы и другого электрочувствительного оборудования, такого как охладители, насосы и дополнительное освещение.
Коррадо сказал, что «самое большое преимущество» использования продукта Solicultural/Solaria для производителей «это просто возможность вырабатывать электроэнергию, используя свою теплицу в качестве места для солнечных батарей. За последние годы стоимость солнечной энергии значительно снизилась. Сами солнечные панели стоят недорого. В наши дни большую часть стоимости солнечной энергии составляют стеллажи и работа по установке. Сама конструкция теплицы, способная поддерживать ее, способствует снижению затрат». Она сказала, что низкие дополнительные затраты на установку панелей в новой теплице позволяют сократить срок окупаемости по сравнению с традиционным подходом к использованию солнечных батарей.
Преимущества урожая
Другие преимущества системы зависят от выращиваемой культуры.
«Одним из преимуществ огурцов является то, что растения сохраняются дольше», — сказала она. «Это выходит за рамки обычного трехмесячного цикла, и растения под панелью продолжают расти еще неделю. Еще одним преимуществом является устойчивость к болезням растений под панелью, что также приносит пользу, поскольку вы уменьшаете количество зеленого света, попадающего на растение. Это снижает температуру, воздействующую на растение.
«Обычно, если вы переключитесь на красный свет, вы все равно получите полную интенсивность зеленого света», но он не приносит такого большого ущерба от избыточного тепла», — сказала она.
«Это похоже на неон, когда вы видите его лично под солнечным светом», — сказала она. «Поскольку мы удаляем большую часть зеленого света, самой высокой интенсивности солнечного спектра, вы уменьшаете интенсивность света (растений)».
Она сказала, что салатные культуры, выращенные по этой системе, «обычно собирают урожай раньше примерно у половины протестированных сортов. Он может принести более ранний урожай – где-то на неделю – но это зависит от сорта и условий, конечно».
По ее словам, усилия по тому, чтобы сделать эту технологию более мобильной и экономически эффективной, продолжаются.
«Мы, конечно, заинтересованы в расширении посевного покрова нашей продукции», — сказал Коррадо. «В настоящее время теплица готова и находится в теплицах. В будущем мы стремимся разработать продукт, который был бы дешевле, чем тепличная конструкция, который позволил бы фермеру в больших масштабах продолжать выращивать урожай и устанавливать панели, а также, кроме того, получать доход от продажи электроэнергии так, как мы развиваем нашу компанию».
Она сказала, что система будет эффективна в различных климатических условиях.
«Любое место с благоприятным качеством солнечной энергии будет благоприятным для нашей продукции», — сказала она.
«Это будет способствовать продлению сезона в более прохладных условиях, с теми же преимуществами, что и в туннелях. Он обеспечивает затенение, позволяя проникать правильному фотосинтетическому свету. В тех ситуациях, когда необходима затенение, есть польза. Как будто растения не затеняются из-за продолжения света. Это снижает интенсивность и позволяет растениям расти в условиях яркого освещения».
Она сказала, что испытания на севере Канады показали, что даже зимой, когда освещение слабое, испытания на огурцах дали нейтральные результаты.
«Мы уверены, что наши панели не нанесут вреда производству», — сказал Коррадо.
Для получения дополнительной информации отправьте электронное письмо по адресу info@solicultural.com.