Agrivoltaics, "실제" 농장과 태양광 농장을 통합

태양광 농장?

태양열은 빠르게 주요 에너지원이 되고 있습니다. 태양열 에너지 시장은 지난 몇 년 동안 엄청나게 성장했으며 15.4년까지 미국에서 2030% CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.

출처: 그랜드 뷰 리서치

서구의 태양 에너지 채택은 실제로 태양 에너지의 세계적 성장에 비해 왜소해지며, 중국은 전 세계를 합친 것보다 더 많은 태양 에너지 프로젝트 파이프라인을 책임지고 있기 때문에 중국이 선두를 달리고 있습니다.

중국은 해마다 재생에너지 용량을 늘려 2023년부터 2024년까지 지난 2023년을 합친 것보다 더 많은 태양광 발전을 설치했고, XNUMX년에 설치된 전 세계 총 용량보다 더 많습니다.

이로 인해 아시아 거대 기업은 연말까지 풍력 및 태양광 발전 용량 1,200GW를 달성할 수 있게 되었으며, 이는 정부 목표보다 XNUMX년 앞당겨진 것입니다.

출처: 에너지 와인드다운 미디어

이로 인해 The Economist와 같은 중요한 출판사는 문자 그대로 새로운 시대라고 불렀습니다. 우리는 "태양 시대 – 인류의 밝은 미래".

출처: 이코노미 스트

반도체 제조의 발전과 태양광 패널 생산의 규모의 경제성 확대로 인해 태양광 발전 비용은 꾸준히 하락하여 30년 이래 1990배나 저렴해졌습니다. 그 결과, 태양광 발전 기술이 이제 태양광 산업을 지배하고 있습니다.

출처: EIA

하지만 태양 에너지는 문제에 부딪히기 시작했습니다. 이는 토지 사용 측면에서 태양 에너지 밀도가 비교적 낮기 때문입니다.

사실 토지 이용에 있어서 가장 비효율적인 에너지원 중 하나이며, 탄소 중립적인 풍력, 수력 발전, 바이오매스만이 더 낮은 점수를 받았습니다.

출처: 바우터 벨 그라벤델

이로 인해 농지나 자연 서식지가 유틸리티 규모의 태양광 농장을 위한 태양광 패널로 덮이는 상황이 발생합니다. 따라서 탄소 배출은 감소하지만 자연 서식지 파괴부터 침식 위험까지, 특히 산악 지역에서는 원치 않는 많은 부작용이 따릅니다.

예를 들어, 중국 푸젠성에서는 언덕 전체가 태양광 패널로 뒤덮여 있는 것을 볼 수 있습니다.

출처: 대서양

경작지 부족

이것은 우리가 매년 많은 경작지를 잃고 있기 때문에 점점 더 심각해지는 문제입니다. 연간 100억 헥타르에 달함. 이러한 손실의 가장 큰 요인은 태양광 농장이 아니라 침식, 사막화, 도시화, 열악한 농업 관행 등입니다.

하지만 이는 한 가지 문제(탄소 배출)에 대한 해결책이 다른 주요 문제(경작지 손실)에 대한 문제가 되어서는 안 된다는 것을 의미하지는 않습니다.

일부 해결책은 명확합니다. 예를 들어 옥상을 활용하는 것과 같이, 특히 산업용 건물과 주거용 건물을 활용합니다. 사막을 활용하는 것도 또 다른 선택이 될 수 있지만, 사막은 또한 취약한 생태계이며, 먼지를 제거하는 데는 지역적으로 희귀한 수자원이 많이 소모됩니다.

이것들은 해결책의 일부가 될 수 있지만, 태양광이 화석 연료를 완전히 대체하려면 수십 년 동안 두 자릿수 비율로 계속 성장해야 합니다. 그리고 토지 이용이 문제가 될 것입니다.

따라서 가장 좋은 해결책은 농업과 전력 생산을 혼합하는 것이며, 농업용 태양광 발전(농업 + 태양광 발전)이라는 방법을 사용하는 것입니다.

출처: 데젠

농장 건물

농장에 태양광 발전을 통합하는 가장 간단한 방법은 먼저 농장 건물의 놀라울 정도로 큰 옥상 표면을 활용하는 것입니다. 건초 저장소에서 차고와 헛간에 이르기까지 많은 농장 건물은 태양광 패널을 설치하기에 완벽한 키가 크고 크고 균일한 옥상을 갖추고 있습니다.

출처: X/트위터

기술적으로 농업용 태양광 발전은 아니지만, 어제부터 실행했어야 할 첫걸음입니다.

이는 또한 다른 형태의 농업용 태양광에 필요한 몇 가지 보완적인 이니셔티브를 통해 화석 연료에서 농업을 전환하는 데 있어서 핵심 구성 요소가 되어야 합니다.

• 트랙터와 농기계의 전기화.
  • 이를 위해서는 배터리의 성능이 크게 좌우되는데, 트랙터가 너무 무겁거나 자율성이 낮으면 경제적으로 실행 불가능한 옵션이 되기 때문입니다.
  • 이는 또한 우리가 "에서 탐구한 주제인 농업 로봇의 채택 증가를 통해서도 이루어질 수 있습니다.투자자들은 주목해야 합니다: 로봇공학이 농업을 장악하고 있습니다".
• 햇빛이 없는 날이나 겨울에 필요한 전력을 저장할 수 있는 저렴한 에너지 저장 장치입니다.
  • 특히 열 배터리를 사용하면 태양열을 저장하고 겨울에 실내 동물 보호소와 같은 농장 시설을 따뜻하게 유지하는 데 사용할 수 있습니다.
• 더욱 분산되고 강력한 전기 그리드를 통해 원격 농장에서 생산된 전력을 네트워크로 가져올 수 있습니다.
• 적절한 자금 조달: 농장은 이미 마진이 낮고 자본 지출이 많은 사업이기 때문에, 대부분의 농부는 이자율이 너무 높으면 투자를 꺼릴 것입니다.
  • 탄소 가격 책정 역시 농부들이 태양광 패널을 사용하여 배출량을 줄일 수 있도록 하는 데 도움이 될 수 있습니다.

농업의 힘

농업과 태양광 발전을 혼합하는 데 있어서 가장 큰 문제는 이론상 두 가지 모두 동일한 자원인 햇빛을 두고 경쟁한다는 것입니다.

결국 햇빛은 농작물이든 목초지의 풀이든 경작되는 식물의 에너지원입니다. 어떤 면에서 농업은 이미 태양 에너지를 수확하고 있지만, 전기 대신 식용 바이오매스 형태로 수확하고 있습니다.

그래서 언뜻 보기에는 허황된 꿈처럼 보일 수 있습니다. 하지만 더 깊이 파고들면, 태양 전지판이 태양을 빼앗아가야 하는 식물보다 더 복잡합니다.

광억제

이는 편리한 단순화이기는 하지만 식물 광합성은 다음과 같은 간단한 계획으로 설명될 수 있습니다.

"빛, 물, 이산화탄소를 입력하면 당이 생성됩니다." 이 과정은 실제로 매우 복잡합니다.

실제 개활지 환경에서 매우 자주 일어나는 현상은 광억제라고 불리는 현상입니다.

이것은 햇빛이 너무 식물이 흡수하기에는 너무 강해서, 해로운 라디칼 산화 분자가 생성됩니다. 이것은 식물의 광합성 능력을 손상시키고 작물 수확량을 줄입니다.

출처: 식물 과학의 최전선

이는 대부분의 여름날, 특히 남위도에서는 햇빛이 너무 강해서 작물에 피해를 준다는 것을 의미합니다. 또한 햇빛 에너지의 대부분이 "낭비"되어 작물에 흡수되지 않는다는 것을 의미합니다.

이런 맥락에서 적절하게 간격을 둔 태양광 패널은 유익한 그림자를 제공하며, 특히 일조량이 가장 많은 시간대에 그렇습니다.

물 사용량 감소

추가된 그림자는 또한 지면의 열을 제한해야 하며, 극심한 열은 작물 수확량에 피해를 줍니다. 그리고 전반적으로 관개 필요성을 줄일 수 있습니다.

어떤 경우에는 태양 전지 패널이 관개의 경우입니다. 이는 패널이 이른 아침 이슬로 인해 물을 응축하여 아래로 "비"를 내리는 경향이 있기 때문입니다.

이 효과는 태양광 패널 아래에 물을 흡수하는 하이드로젤을 사용한다면 더욱 강력해질 수 있습니다. 이는 태양광 패널의 폐열만 사용하며, 전기를 생산하는 데 사용되는 빛은 사용하지 않습니다.

밤에는 이 소재가 물 분자를 모읍니다. 하지만 낮에는 태양이 태양광 패널을 가열하면 물 분자가 증발하면서 과도한 열 에너지도 함께 가져갑니다.

산업 탭

태양광 패널 냉각

태양광 패널은 식물을 과도한 빛으로부터 보호하고 식물을 식혀주며, 물의 필요성을 줄이는 데 도움이 됩니다.

그러나 현장의 식물도 태양광 패널 효율성을 개선할 수 있습니다. 태양광 패널도 과도한 햇빛으로 인해 피해를 입을 수 있기 때문입니다. 태양광 패널의 최적 온도는 약 25°C(77°F)입니다. 섭씨 0.3도 상승할 때마다 태양광 패널의 효율성은 일반적으로 0.5%~XNUMX% 감소합니다.

이러한 문제는 더운 사막 지역에 있는 태양광 발전소에서 자주 발생하는데, 온도가 40~45°C가 넘으면 프로젝트 경제에 심각한 피해를 줄 수 있습니다.

물을 끊임없이 증발시키고 습한 지피식물을 만들어 작물은 지상에서 첫 몇 미터 높이의 공기를 식힙니다. 이렇게 하면 태양 전지판이 식고 수확량이 몇 퍼센트 증가할 수 있으며, 특히 가장 더운 여름날에 그렇습니다.

축산과 태양광 발전의 통합

사막이 아닌 지역에서 태양광 농장 운영자들이 자주 겪는 문제는 풀의 성장을 통제해야 한다는 것과 그렇지 않으면 풀이 태양광 패널에 그림자를 드리우는 것을 방지해야 한다는 것입니다.

이것은 잔디를 깎기 위해 잔디 깎는 기계를 운전할 사람을 고용하여 가장 일반적으로 관리됩니다. 그리고 아이러니하게도, 이것들은 연료로 구동되는 잔디 깎는 기계인 경우가 더 많습니다.

대안은 양, 거위 또는 소와 같은 방목 동물과 태양광 농장을 통합하는 것입니다. 연료를 사용하여 풀을 깎는 대신, 풀을 먹고 유기적으로 우유, 양모, 고기 및 가죽으로 바꿉니다.

여기에는 운영자가 동물들이 케이블을 갉아먹거나 패널을 손상시키지 않도록 해야 하므로 약간의 전담 설계가 필요합니다. 하지만 전반적으로 동물들은 유지 보수 기술자 급여를 요구하는 대신 땅에서 수입을 창출하면서 모든 구석에서 완벽하게 풀을 뜯을 수 있을 것입니다.

추가 보너스로, 패널은 동물들에게 햇빛과 비를 피할 수 있는 보호막을 제공합니다.

출처: 정격 전력

Vines 지원

이제 막 탐색이 시작된 가능한 디자인 중 하나는 태양광 패널의 프레임을 포도나무나 포도와 같은 식물을 위한 지지 구조로 사용하는 것입니다.

이렇게 하면 포도원을 설치하는 데 필요한 노동력을 줄일 수 있습니다. 태양광 패널의 전기자는 이중 기능을 가지고 있고 매우 견고하기 때문입니다. 또한 그림자에 대해서도 동일한 이점을 제공하고 관개 필요성을 줄이는 등의 효과가 있습니다.

출처: 비네투르

지금으로서는, 그런 "비티볼타익스"(포도 재배 + 태양광 발전)는 여전히 비교적 실험적인 아이디어입니다. 특히, 그것이 결과적으로 나오는 와인의 맛에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 그리고 와인 양조의 경우, 그 이점과 한계를 완전히 평가하는 데는 수년이 걸립니다.

그럼에도 불구하고, 예를 들어 다음과 같은 유망한 첫 번째 결과를 보이는 진행 중인 테스트가 많이 있습니다. 독일, 프랑스, 이탈리아및 스페인.

수직 양면 패널

농업용 태양광은 태양광 기술의 혁신으로 혜택을 볼 수 있습니다. 그 중 하나가 양면 패널입니다.

패널의 앞면과 뒷면 모두에서 나오는 빛을 생성하도록 설계되었습니다. 이를 통해 전체적으로 에너지 수율을 높일 수 있습니다.

또한 이를 통해 동서 축에 수직으로 패널을 놓는 등 새로운 유형의 설치도 가능해집니다.

이러한 설치에는 다음과 같은 많은 이점이 있습니다.

• 많은 기후에서 정오의 태양은 패널의 빛 흡수 능력을 "포화"시켜 완전한 남쪽을 향한 관심을 감소시킵니다.
• 더 나은 공기 순환은 패널의 온도를 낮추어 과열로 인한 수율 손실을 줄입니다.
• 패널은 눈 덮인 들판에서처럼 반사되는 빛을 흡수할 수 있습니다.
• 눈이 패널을 덮을 가능성은 낮습니다.
• 동서축은 에너지 수요가 가장 높고 태양광 생산량이 '없을' 때 아침과 저녁에 생산량을 극대화합니다.

출처: 위키 백과

수직으로 설치된 양면 패널을 농업용 태양광에 섞으면 대형 트랙터로 하는 쟁기질, 잡초 제거, 경작 작업을 방해하지 않고도 기존 작물 줄에 통합하기가 훨씬 더 쉬워질 수 있습니다.

수상 태양광

육상 태양광 발전소의 대안으로 떠다니는 태양광 발전소가 논의되고 있다.연못이나 호수와 같은 대규모 수역은 일반적으로 농경지에 비해 가치도 낮고 생산성도 낮습니다.

여기에서도 태양광 패널을 식량 생산, 더 구체적으로는 양식업과 결합할 수 있습니다.

출처: 글로벌 씨푸드 얼라이언스

대부분의 양식 시스템에서 물고기는 다른 곳에서 생산된 먹이를 먹고 자라기 때문에 물 속에 햇빛을 통해 조류가 생성되는 것은 그다지 중요하지 않거나 오히려 부정적인 영향을 미칩니다.

이는 양식장에 두 번째 수익원을 제공할 수도 있다.

아무것도 완벽하지 않다

많은 장점에도 불구하고 농업용 태양광 설비는 극복하기 힘든 몇 가지 문제를 해결해야 할 것입니다.

복잡성

2개의 비교적 복잡한 시스템을 통합하기 때문에 농업용 태양광 설계를 만들고 구현하기가 더 어렵습니다.

• 작물에 필요한 햇빛과 가능한 한 조밀한 태양광 패널 배열 사이에서 적절한 절충안을 찾아야 합니다.
• 종종 크고 무거운 농장 장비를 운반할 수 있는 공간을 확보해야 합니다.
• 농부들은 기술적 잠재력에 대해 교육을 받아야 하며, 농경지를 농업광전지 기술로 전환하는 과정에 참여해야 합니다.

생산성 손실

수많은 잠재적 시너지 효과에도 불구하고, 농업용 태양광 발전은 농장 수확량과 제곱미터당 태양광 수확량을 낮추는 결과를 낳을 가능성이 높습니다.

전체 수율은 한 번만 사용한 동일한 표면적을 나눈 것보다 더 높을 수 있습니다.

하지만 여전히 이로 인해 패널을 더 넓은 표면에 연결하는 데 드는 비용이 증가하거나 살충제와 비료 살포의 효율성이 제한되는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

복잡성이 증가하면 작업도 더 복잡해질 수 있으며, 이로 인해 작업 시간이 늘어나고 프로그램의 전반적인 경제적 효율성이 떨어질 수 있습니다.

결론

대규모 태양광 농장이 선택할 가능성이 높은 방향으로는 농업용 태양광 발전이 있으며, 특히 식량 생산을 위해 경작지를 보존해야 하는 지역의 경우 더욱 그렇습니다.

하지만 전문가가 설계를 최적화하고, 태양광 설치업체에 대한 교육을 실시하고, 농부들을 설득하고, 자금 조달이 가능해지는 등 시간이 걸릴 것입니다.

가장 가능성 있는 시나리오는 초기 혁신가들이 이를 도입한 후, 긴 줄로 늘어선 수직 양면 패널이 최소한의 노력으로 기존 농장에 통합되는 것입니다.

장기적으로 보면, 특히 소형 로봇 함대와 결합되면 훨씬 더 흔하게 볼 수 있는 광경이 될지도 모릅니다.

그들은 이 패널에서 생산된 전기를 사용하여 작물을 심고 모니터링하고, 레이저로 잡초를 제거하고, 과일을 따는 등의 작업을 할 것입니다.

출처: 고급농장

농업용 태양광에 투자하기

농업용 태양광은 현재로선 비교적 신생 분야이며, 대부분의 태양광 전문가가 이제 막 이 분야의 잠재력에 적응하기 시작했습니다.

따라서 지금으로서는 태양광 농장은 대부분 토지를 놓고 농업과 경쟁하고 있습니다. 하지만 미래에는 전 세계 500억 명 이상의 농부가 나머지 세계 인구에게 식량뿐만 아니라 에너지도 제공할 수 있을 것입니다.

많은 브로커를 통해 태양광 회사에 투자할 수 있으며 여기에서 찾을 수 있습니다. 증권.io, 최고의 브로커에 대한 권장 사항 미국, Canada, 호주, 영국, 다른 많은 나라들뿐만 아니라.

특정 태양광 기업을 선택하는 데 관심이 없다면 다음과 같은 ETF를 살펴볼 수도 있습니다. 글로벌X솔라 ETF(RAYS), 인 베스코 솔라 ETF (TAN)및 글로벌 X 중국 청정 에너지 ETF (2809.HK)이를 통해 태양광 및 청정 에너지 산업에서 다양한 기회를 활용하여 수익을 창출할 수 있습니다.

"에 관한 기사를 읽을 수도 있습니다.투자할 상위 10개 태양광 발전 주식".

태양 광 회사

1. 다코신에너지㈜

이 중국 회사는 태양광 패널 제조의 핵심 부품인 폴리실리콘 생산 분야의 세계 선두 기업 중 하나입니다. 이로 인해 Daqo는 태양광 제조 부문에 대한 중국 지배의 초석 중 하나가 되었습니다.

회사는 8년 이후 생산 능력을 2019배 이상 매우 빠르게 확장해 왔습니다.

출처: 다코

태양광 패널 공급망의 중심에 있는 Daqo의 위치는 매출이 0.68년 2020억 4.6천만 달러에서 2022년 2022억 달러로 증가하는 등 해당 부문의 성장으로 인해 큰 이익을 얻을 수 있었습니다. 2021년 급등 이후 폴리실리콘 가격이 냉각되어 주가가 하락했습니다. 가격은 XNUMX년 최고점에서 추락할 것입니다.

회사의 커뮤니케이션 및 웹사이트 약간 부진하지만 산업 B2B 회사의 성격에 맞지 않는 것은 아니며 대규모 대중 또는 외국인 투자자보다 업계 내부의 이미지에 더 중점을 둡니다.

주식은 P/E 또는 현금 흐름과 비교했을 때 매우 저렴하게 거래되고 있습니다. 이는 부분적으로 회사가 사용과 관련이 있는 논란 때문입니다. 신장 지역의 강제 노동 그리고 워싱턴 DC에서 이 지역에서 활동하는 기업에 대한 추가 제재에 대해 논의합니다.

투자자들은 Daqo 주식이 낮은 평가 배수로 인해 매우 실제적인 지정학적 위험과 큰 재정적 상승 여력을 가지고 있다는 점을 인식해야 합니다.

2. 진코 솔라 홀딩 (주)

Jinko는 세계 최대의 태양광 패널 제조업체 중 하나이며 대부분 중국에 본사를 두고 있습니다. 관세를 피하기 위해 회사는 베트남에서 실리콘 웨이퍼를 제조하고 말레이시아와 미국에서 태양전지를 제조하는 등 제조 기반을 다각화하고 있습니다.

출처: 진코 솔라

어떤 경우에도 회사는 중국, 아시아 태평양(APAC) 및 신흥 시장이 회사 ​​사업의 대부분을 차지하는 서구 시장에 과도하게 노출되지 않습니다.

출처: 진코 솔라

진코는 회사 역사상 230GW의 태양전지를 공급했으며, 20년 1분기에는 2024GW를 공급했는데, 이는 불과 14.5년 전의 XNUMXGW보다 증가한 수치입니다.

이로써 Jinko는 태양광 산업의 1위가 되었습니다.

진코의 최첨단 태양전지 N형, 25.8%의 매우 높은 에너지 효율을 달성합니다. 그것은 또한 양면 패널 제공.

2023년에는 N형이 Jinko 매출의 대부분을 차지해 전체 출하량의 80%를 차지했으며, 56GW 생산 시설에서 더 많은 용량을 확보해 2024년 말까지 최대 속도에 도달해 연간 납품량의 90%를 차지할 것으로 예상된다. -끝.

총 생산 능력은 회사 전체 역사상 누적 생산량의 거의 절반인 120~130GW에 이를 것으로 예상됩니다.

Jinko Solar는 자사 제품의 친환경성을 추구하며 (중국 석탄에서 일반적으로 사용되는 에너지 대신) 전적으로 재생 가능 에너지로 생산되는 최초의 N형 태양광 패널인 NeoGreen을 출시했습니다.

진코의 생산 능력의 초공격적인 성장은 N형 기술에 대한 회사의 자신감과 아시아, 아프리카, 남미의 수출 시장을 장악하려는 야망을 반영합니다. 그리고 태양에너지가 세계 에너지 시스템을 장악할 것이라는 전반적인 전망도 있습니다.