يمكن للنمسا أن تستغل 90 تيراواط/ساعة من الطاقة الزراعية باستخدام 5-16% من الأراضي الزراعية
Mar 16, 2026
أجرت مجموعة بحثية بقيادة جامعة النمسا للموارد الطبيعية وعلوم الحياة في فيينا، تحليلًا اقتصاديًا تقنيًا- لإمكانيات منشآت الطاقة الزراعية في البلاد، حيث جمعت تقييمات الربحية لكل من توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية والإنتاج الزراعي.
وقالت الكاتبة المقابلة إيزابيل جرابنر لمجلة pv: "تقدم ورقتنا، على حد علمنا، أول إطار متكامل يجمع بين محاكاة كل من توليد الكهرباء الكهروضوئية والإنتاج الزراعي للأنظمة الزراعية على مستوى البلد بأكمله، بما في ذلك تأثيرات تغير المناخ". "في بحثنا، قمنا بدراسة التخفيضات في إنتاج المحاصيل في النمسا بسبب توسع الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأراضي الزراعية.
وأضاف جرابنر: "لقد قمنا بمقارنة النشر القوي للخلايا الكهروضوئية الزراعية والتركيبات الكهروضوئية التقليدية-المثبتة على الأرض والضرورية لتحقيق أهداف الحياد المناخي". "علاوة على ذلك، أظهرنا تأثيرات محدودة للتكيف مع تغير المناخ في ظل الزراعة الفولتية، ولكن النتائج الأخيرة تعتمد بشكل كبير على المحاصيل المختارة بالإضافة إلى-البلد المحدد."
ولإجراء التحليل، استخدم الفريق إطار محاكاة معياريًا، مستخدمًا برمجيات ثابتة حيثما كان ذلك متاحًا، وقام بتطوير حلول جديدة حسب الحاجة. الإطار متاح عبر الإنترنت بموجب ترخيص GPL. باستخدام بيانات الاتحاد الأوروبي من نموذج المناخ المتكامل (EPIC)-، قام الباحثون أولاً بتصنيف المناطق المناسبة للاستخدام الزراعي، مع تطبيق مرشحات مثل الحد الأدنى لمساحة الأراضي الزراعية المتصلة بمساحة 1 هكتار، والحد الأقصى لمتوسط الانحدار 20 درجة، والحد الأقصى للارتفاع 1950 مترًا فوق مستوى سطح البحر.
تمت محاكاة توليد الكهرباء باستخدام PVlib، باستخدام بيانات الإشعاع الأفقي العالمي (GHI) المستمدة من محاكاة المناخ على شبكة بطول كيلومتر واحد. تم استخدام EPIC لنمذجة العمليات البيئية الرئيسية ونمو النبات على مستوى قطعة الأرض، مع خطوات زمنية يومية ودقة مكانية تبلغ 1 كم × 1 كم. وتضمنت السيناريوهات التفاعلات بين الظروف البيئية وممارسات الإدارة، بما في ذلك الدورات الزراعية لمحاصيل مثل البازلاء وفول الصويا والبطاطس والبرسيم الحجازي والشعير الصيفي والشوفان.
استندت البيانات المناخية إلى ملاحظات من 1981 إلى 2020 وتوقعات من 2031 إلى 2070. تم اختبار سيناريوهين أساسيين: الإنتاج الزراعي بدون نظام كهروضوئي و-نظام كهروضوئي مثبت على الأرض بدون زراعة. تشتمل سيناريوهات الزراعة الفولتية على أنظمة علوية ذات ركائز، تواجه الجنوب -بارتفاع تركيب يبلغ حوالي 10 أمتار، وأنظمة رأسية ثنائية الجانب بمسافة صف تبلغ 10 أمتار ولوحتين ثنائيتي الجانب مكدستين رأسيًا. تم تقييم كل نظام وفقًا لسيناريوهات التكلفة المنخفضة والمتوسطة والعالية.
أظهر التحليل أنه في النمسا، تولد الأنظمة الكهروضوئية المثبتة على الأرض 1,173 ميجاوات في الساعة/هكتار، والأنظمة الزراعية ذات الركائز 684 ميجاوات في الساعة/هكتار، والأنظمة الزراعية العمودية 373 ميجاوات في الساعة/هكتار من الكهرباء. تراوحت نسب الربح المتعلقة بالإنتاج الزراعي وحده من 1:10 إلى 1:50 للأنظمة الرأسية، وما يصل إلى 1:60 للأنظمة ذات الركائز، وما يصل إلى 1:100 للأنظمة الكهروضوئية المثبتة على الأرض-.
وخلص الفريق إلى أنه "لتحقيق 90 تيراواط/ساعة من توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الأراضي الزراعية، وهو الحد الأعلى في جميع سيناريوهات الحياد المناخي، يلزم توفير مبلغ يتراوح بين 5% إلى 16% من إجمالي مساحة المحاصيل". "تشير المساحات المطلوبة والتخفيض المحاكي في العائد إلى أن الخسارة في إنتاج المحاصيل النمساوية ستصل إلى 2% - 6%. فقط الأنظمة الزراعية الفولتية يمكنها تحقيق خسائر الإنتاج عند الطرف الأدنى من النطاق المرصود. إن تأثيرات التكيف مع تغير المناخ للأنظمة الزراعية الزراعية طفيفة."
تتوفر نتائج البحث في "الإمكانات الاقتصادية-التكنولوجية للمنشآت الزراعية في النمسا،" المنشورة في مجلة Renewable Energy. وشارك في الدراسة باحثون من جامعة بوكو النمساوية والمعهد الفيدرالي للاقتصاد الزراعي.
