رم- در مزارع آفتاب سوخته-جنوب ایتالیا، انقلابی آرام ریشه دوانده است. در زیر ردیفهایی از پانلهای فتوولتائیک، محققان دمای خاک را بیش از 20 درجه پایینتر از مناطق مجاور-در معرض آفتاب- اندازهگیری کردهاند، یافتهای که میتواند نحوه برخورد کشاورزان در اقلیم مدیترانه با افزایش دما و کاهش منابع آب را تغییر دهد.
این تحقیق به رهبری پروفسور جوزپه فرارا از دانشگاه باری، در دو سایت آزمایشی که از طریق همکاری بین دانشگاه، آژانس تحقیقاتی ENEA ایتالیا، استارتآپ Agridatalog و شرکتهای شریک خصوصی توسعه یافته است، انجام میشود. اولین سایت، معروف به Vigna Agrivoltaica di Comunità در Laterza، در منطقه جنوبی Puglia، در حال مطالعه محصولات انجیر و زیتون است. دومی که توسط کنسرسیوم Le Greenhouse در Scalea، کالابریا اداره می شود، بر لیمو و اسطوخودوس متمرکز است.
فرارا به مجله pv Italia گفت که این دو پروژه به گونه ای طراحی شده اند که مکمل یکدیگر باشند، زیرا آنها محصولات مختلف را تحت شرایط محیطی مختلف و با پیکربندی های فتوولتائیک متفاوت بررسی می کنند. سایتها شامل-سیستمهای شیب، سیستمهای ردیابی، و پانلهای نصبشده در ارتفاعهای مختلف میشوند- که همگی بخشی از تلاش سیستماتیک برای تولید گستردهترین مجموعه داده ممکن هستند.
20-تفاوت درجه - و شمارش
جالبترین یافته تاکنون از سایت Laterza به دست آمده است، جایی که اندازهگیریهای انجام شده در حدود ساعت 11 صبح در یک دوره با دمای بالا نشان میدهد که دمای خاک در زیر سیستم agrivoltaic بیش از 20 درجه کمتر از مناطقی است که مستقیماً در معرض نور خورشید هستند. فرارا تاکید کرد که این رقم یک کاهش متوسط را نشان نمی دهد - تفاوت دمای واقعی می تواند به طور قابل توجهی بسته به عرض جغرافیایی، زمان روز، دمای محیط و ویژگی های خاک متفاوت باشد. رنگ خاک نیز نقش دارد: خاک های تیره تر تابش خورشیدی بیشتری را جذب می کنند و بنابراین می توانند به دمای بالاتری برسند.
فرارا گفت: «در این روزهای بسیار گرم، مقادیر در برخی مناطق میتواند حتی بیشتر باشد.
آزمایش محصولات، تنظیمات و سطوح سایه
این تحقیق به دلیل رویکرد سیستماتیک خود برای درک چگونگی تعامل متغیرهای مختلف قابل توجه است. این تیم نه تنها تفاوت دما را اندازه گیری می کند، بلکه بررسی می کند که چگونه کاهش تابش خورشیدی بر رشد گیاهان تأثیر می گذارد. کاهش در دسترس بودن نور یکی از محدودیتهای اصلی سیستمهای agrivoltaic - است، در حالی که سایهزنی میتواند دما را کاهش دهد و تنش آب را کاهش دهد، سایهزنی بیش از حد میتواند فعالیت فتوسنتزی را محدود کند و در نهایت عملکرد محصول را کاهش دهد.
حرکت خورشید و در برخی سیستمها حرکت خود پانلهای فتوولتائیک به توزیع تشعشعات در طول روز کمک میکند و نور کافی برای حفظ فعالیت فتوسنتزی، رشد و تولید محصولات را فراهم میکند. فرارا و تیم او دریافته اند که محصولات با تحمل کمتر در برابر سایه می توانند کاهش بسیار بیشتری در بهره وری را تجربه کنند و بنابراین باید قبل از وارد شدن به سیستم های agrivoltaic به دقت ارزیابی شوند.
در نتیجه، محققان نه تنها به میزان سایه، بلکه به نحوه تعامل زمان و مدت سایه با فیزیولوژی و تولید محصول نیز توجه می کنند. فرارا گفت: «ما برای ارزیابی امکانسنجی سیستمهای agrivoltaic تا حد امکان به دادههای بیشتری نیاز داریم. "این شامل شناسایی محصولاتی است که به بهترین وجه برای فناوری و محیطهایی که بیشترین مزایا را دارند، مناسب هستند."
راه حلی برای کشاورزی مدیترانه
اثر خنک کنندگی ممکن است به ویژه در مناطق مدیترانه ای مرتبط باشد زیرا با دمای بالا، سطوح تابش خورشیدی بالا و منابع آب کم در تولیدات کشاورزی مواجه هستند. منطقه مدیترانه به دلیل ترکیب الگوهای تغییر یافته باران، دمای شدید، خشک شدن و از دست دادن تنوع زیستی به «نقطه داغ» تغییرات آب و هوایی تبدیل شده است.
مطالعات قبلی سیستم های agrivoltaic در این منطقه قبلاً پتانسیل آنها را در کشاورزی نشان داده است. به عنوان مثال، در سال 2025، مطالعه ای در Puglia نشان داد که تولید انگور از انگورهای کشت شده در زیر صفحات خورشیدی 277 درصد بیشتر از انگورهایی است که در فضاهای باز رشد می کنند، زیرا دمای خاک پایین تر است و رطوبت حفظ می شود.
هیچ یک-اندازه-براساس-همه راه حل نیست
فرارا مراقب است که در این مورد زیاده روی نکند. او به مجله pv Italia گفت: «تحقیق نباید بازاریابی باشد. "باید اطلاعاتی را ارائه کند که برای تصمیم گیرندگان{2}} مفید باشد." وی تاکید کرد که هیچ طرح واحدی وجود ندارد که برای هر محصول یا مکانی مناسب باشد. تعامل بین تولید انرژی و کشاورزی باید بر اساس یک سایت سنجیده شود: انتخاب محصول تنها بخشی از معادله است، و پیکربندی سیستم باید اطمینان حاصل کند که محصولات به اندازه کافی تابش دریافت می کنند تا سطح تولید قابل قبول را حفظ کنند.
فرارا گفت: "ترکیب زمینه های مختلف تخصص به ما امکان می دهد تا سیستم را از زوایای مختلف بررسی کنیم و جنبه های مثبت و منفی آن را شناسایی کنیم." او به جای تکیه بر قضاوت های از پیش تعیین شده، از ادامه آزمایشات میدانی دفاع می کند. وی گفت: کشاورزی به ویژه در واکنش به خشکسالی به سرعت در حال تغییر است. "آگریوولتائیک می تواند مسیر دیگری باشد که می تواند حداقل در شرایط آب و هوایی خاص - اتخاذ شود."
جاده پیش رو
اندازهگیریهایی که اکنون در Laterza و Scalea در حال انجام است، دادههای مورد نیاز برای تعیین اینکه تحت چه شرایطی agrivoltaics میتواند به وعدههای خود عمل کند و چگونه این سیستمها باید برای متعادل کردن تولید برق و تولید کشاورزی طراحی شوند، تولید میکنند. با پیشرفت تحقیقات، تیم در حال تجزیه و تحلیل نحوه تعامل کمیت، زمان و مدت سایهزنی با فیزیولوژی محصول و عملکرد - دانشی است که برای کشاورزان، سیاستگذاران و توسعهدهندگانی که به دنبال افزایش مقیاس-این فناوری استفاده دوگانه هستند، ضروری است.
برای منطقه ای که به طور فزاینده ای توسط گرما و خشکسالی تعریف می شود، سایه ایجاد شده توسط صفحات خورشیدی ممکن است به اندازه برق تولید شده ارزشمند باشد.
