בשנים האחרונות נרשמו התפתחויות טכנולוגיות נוספות אשר שיפרו את ביצועי התאים הפוטו-וולטאיים
הצורך להגדלת השימוש באנרגיה המבוססת על אנרגיה מתחדשת עולה מטעמים סביבתיים ומדיניים. אנרגיה סולארית היא מענה שימושי, סביבתי וכלכלי לכך, ובוודאי במדינות עתירות קרינת שמש. אחד הגורמים המגבילים ייצור אנרגיה סולארית הוא שטח. לכן הוצעו מיזמים אגרו-וולטאיים: שטחים המשמשים בו זמנית הן להפקת אנרגיית שמש, והן לגידולים חקלאיים (דו-שימוש בקרקע), באמצעות הצבת הקולטנים בגובה, באופן שאינו פוגע בעיבוד השטחים. בעולם החלו בתהליך של ניצול שטחי קרקעות חקלאיות לשימוש נוסף של הצבת פאנלים סולאריים ויצירת חשמל סולארי, אך עדיין, הניסיון העולמי בתחום מועט ביותר. במקביל, המשך של ייצור חקלאי מקומי וביטחון תזונתי בישראל הוא הכרח.
בין שלל המקורות הירוקים המסוגלים לייצר חשמל, אנרגיה סולארית היא האנרגיה המתחדשת הגדולה בעולם, ונראה שזו אחת האפשרויות המבטיחות ביותר. כיום השוק עדיין נשלט על ידי הדור הראשון של תאים סולאריים (SC) מבוסס על שכבות סיליקון (95% מהכלל). הם יקרים לייצור, אבל יעילים אנרגטית ויציבים בהפעלה בשטח. בשנים האחרונות נרשמו התפתחויות טכנולוגיות נוספות אשר שיפרו את ביצועי התאים הפוטו-וולטאיים. מתקן אגרו-פוטו-וולטאי (APV) הינו מתקן פוטו וולטאי אשר משולב בפעילות חקלאית לאורך שנות חיי המתקן. המתקנים ממוקמים מעל חקלאות צמחית בשטח פתוח כגון: גידולי שדה, מטעים וכרמים (בשונה מפאנלים על גבי חממות, בריכות דגים דפנות מאגרים וכו').
השגת יבול בכמות ואיכות מיטביים, תלויה ביכולתו של המגדל להימנע מלחצים אביוטיים (מים, אור, וטמפרטורה). צרכים אלו סופקו בדרך כלל באמצעות יישום שיטות גידול מיטביות. בהקשר של מעבר לאנרגיה נקייה ושינויי אקלים גלובליים, למגדלים בימינו יש את האפשרות לגדל את היבולים שלהם תחת פאנלים סולאריים, המשנים את המיקרו-סביבה של הגידולים.
תנאים מיקרו-סביבתיים חדשים יסייעו למגדלים להתאים את שיטות הגידול. מערכות APV יכולות להפחית את טמפרטורת האוויר מעל הגידולים במהלך היום בכ-1.5 מעלות צלזיוס ולהגדיל את הלחות באוויר בהשוואה ל גידולים בשדה הפתוח. עם זאת, התנאים הסביבתיים החדשים הנגרמים על ידי מערכות APV אינם תמיד מועילים לגידולים, בפרט, כאשר כמות הקרינה הנכנסת הפוטוסינטטית הפעילה (PAR) היא משמעותית נמוכה יותר במערכות APV קבועות מאשר בגידולי שדה פתוח מסורתיים.
בשנים האחרונות תנאי השוק בשילוב עם שינויי אקלים וגורמים נוספים שוחקים את הרווחיות הכלכלית בסקטור החקלאי. דו שימוש בקרקע חקלאית יאפשר להגדיל את ההכנסות מיחידת השטח החקלאית. התרומה פוטנציאלית לחקלאות ולחקלאי: השקעה ותרומה כלכלית, ניצול השטח באופן מיטבי, הפסקת השימוש במתקנים קרקעיים ע"ח קרקע חקלאית מעובדת, ייתכנו צמצום התאדות וחיסכון במים, הגנה בפני מז"א קיצוני (קרה ושרב) ואף תיתכן אופטימיזציה של גידול אשר "ייהנה" מתנאי הצללה.
כמובן שצפויים אתגרים כגון: פגיעה בתנובה החקלאית, ירידה בתפוקה וברווחיות בשל הצללה ועמודים בשטח, אך מדובר בקפיצת מדרגה ביכולות של החקלאות המתחדשת בזכות העובדה שלכל נקודה בשטח יגיע חשמל ובכך נוכל לקדם את חקלאות העתיד.
השאיפה היא להגיע לאופטימיזציה של שני הרכיבים במטע ההיברידי – הגידול החקלאי והמתקן הסולארי. לפי גישה זו, הייצור החקלאי יישמר (כמותית ואיכותית) ואולי אף ישופר, בנוסף להפקה רווחית של חשמל. לצורך כך, החברות השותפות במחקר זה יספקו מתקנים סולאריים מתקדמים עם כיוון או מיקום דינמיים של הפאנלים. זאת בכדי לאפשר שליטה על רמות ההארה במטע בהתאם לתנאים המשתנים במהלך היום והעונה. בכל המערכות, גישת ההפעלה תהיה דומה, במטרה לאזן בין ייצור מירבי של אנרגיה ואספקת הקרינה הדרושה לפוטוסינתזה והתפתחות העץ, תוך ניצול הפאנלים לוויסות הקרינה המגיעה אל העצים שמתחת, כך שבכל שלב יקבלו את הדרוש להם.
במיזם הפיילוטים הארצי ל-APV של משרד האנרגיה ומשרד החקלאות, יש לגולן נציגות מרשימה של כ-20 חלקות מחקר מתוך 150 בסה"כ. מדובר בהיערכות גופי המחקר בפיילוטים לניסויים רחבי היקף מבחינת תשתית מחקרית, ציוד וכוח אדם. זו תוכנית לייעול השימוש בקרקע, שתסייע לעמידה ביעדי ייצור חשמל נקי, תוך בחינת ההשפעה על יכולת הייצור החקלאי. היקף השטח הכולל הוא כ-2,000 דונם לקידום הבחינה המחקרית. הפיילוטים יאפשרו פריסה של מתקנים לייצור אנרגיה סולארית בחלקות חקלאיות ברחבי הארץ, בטכנולוגיות שונות ובמגוון גידולים חקלאיים, במסגרת תמ”א 10/ ד/15 וילוו בבקרה של המדענית הראשית במשרד החקלאות ופיתוח הכפר. זהו צעד מהותי המקודם ע"י משרדי האנרגיה והחקלאות במסגרת החלטת הממשלה להגדלת היעד לייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות ל-30% בשנת 2030, תוך שמירה על המשך תפוקה של תוצרת חקלאית מניבה באותם השטחים וייעול השימוש בקרקע חקלאית, ובהמשך למאמץ לעבור לייצור חשמל נקי ככלי להתמודדות עם משבר האקלים, לקידום חקלאות מקיימת, ולאפשר מקור הכנסה נוסף לחקלאי ישראל.
משמעות ה-APV לחקלאות רמת הגולן, כמשל לחקלאות הישראלית בכלל: חל שינוי תפיסתי בכך שהחקלאי הוא שותף למחקר. לצד הגידול אותו הוא מגדל, גדל פה גידול מסוג חדש- מידע (DATA). זהו אירוע משמעותי, רמת הגולן היא מגרש משחקים אולטימטיבי בעבור מחקרים שכאלו. כיוון שמדובר בחבל ארץ קטן מאד בו ניתן לגדל מגוון רחב של גידולים ויש שכבה של חקלאים מנוסים ובעלי רקע מקצועי הולם. הגולן, בזכות הטופוגרפיה הייחודית לו, מאפשר חקלאות מגוונת. מגובה 200 מ' ועד לגובה של 1200 מ' סוגי הגידולים משתנים בהתאם. החקלאות המגוונת כוללת מטעי זיתים, הדרים ושקדים בדרום הרמה, מטעי נשירים במרכז-צפון הרמה וכרמי יין בכל המרחב. השפעת חיפוי בפאנלים סולריים על היבול והתשומות של הגידול החקלאי טרם ברורים לחלוטין. לכן שטחי רמת הגולן, מהווים פלטפורמה בשת"פ נרחב של: מכון שמיר למחקר- מו"פ אזורי יישומי המוביל את המחקר בכלל הפיילוטים בגולן (הקולט בימים אלו חוקרים מוכשרים בתחום הנ"ל ובתחומי החקלאות בכלל), היחידה לחקלאות וחדשנות גולן – המקשרת בין הצורך הגידולי של החקלאים לבין השאיפות העסקיות של היזמים בניסיון למקסם את שניהם, המועצה האזורית והחכ"ל, מי-גולן, חברות היזמות: אנלייט, אגרילייט, דוראל, נקסטקום, סולאראדג', סולארגרין, שיכון ובינוי אנרגיה (יש מקום ליזמים נוספים וחברות הזנק המעוניינים בשת"פ עמנו), משרד החקלאות, משרד האנרגיה, רמ"י והכי חשוב המגדלים עצמם.
מהלכים כאלו ואחרים (מיזם ה-Big Data ו-AI בחקלאות, שהגולן נבחר להיות פיילוט ארצי ומשתלב במיזם ה-APV) עשויים להשפיע מהותית על הכלכלה החקלאית ברמת הגולן.
*הכותב הוא חוקר במכון שמיר למחקר – במעבדת קרקע מים וסביבה, וביחידה לחקלאות וחדשנות בגולן [email protected]
