دراسة الجدوى الاقتصادية لنظام كهروضوئي زراعي

الملخص

في ظل تزايد الاهتمام العالمي بمصادر الطاقة المتجددة، على التوازي مع استمرار الحاجة إلى إنتاج الغذاء بشكل مستدام، تبرز الأنظمة الكهروضوئية الزراعية (Agri-PV) كحل واعد يجمع بين توليد الكهرباء واستثمار الأرض زراعياً. تهدف هذه الدراسة إلى تصميم نظام كهروضوئي زراعي في منطقة القرداحة بمحافظة اللاذقية، باستخدام خوارزمية تحسين سرب الجسيمات (PSO) بالاعتماد على بيانات ميدانية فعلية، بهدف تحقيق أقصى عائد مالي من بيع الكهرباء مع الحفاظ على النشاط الزراعي من خلال الاستخدام المزدوج للأرض.

تمت مقارنة تصميمين رئيسيين: نظام مثبت على الأرض، ونظام مرفوع عنها بمقدار m 2.5، بما يسمح بزراعة المحاصيل تحت الألواح، حيث أخذت تكلفة الهياكل الداعمة في حساب الكلفة الإجمالية بعين الاعتبار. كما تم تقييم أنواع متعددة من الألواح الكهروضوئية والانفرترات لتحديد التصميم الأمثل باستخدام خوارزمية  PSO، ومقارنة النتائج مع أدوات تحليلية تقليدية مثل برنامج SolarEdge Designer.

أظهرت نتائج المحاكاة باستخدام MATLAB أن النظام الأرضي يحقق مردوداً مالياً أعلى من النظام المرفوع عن الأرض بمقدار % 17.4 وذلك عند اهمال الاستثمار الزراعي للأرض أما عن أخذه بعين الاعتبار فقد بلغ الربح الكلي السنوي للنظام المرفوع $ 24224، مقارنة بـ $ 19200 للنظام الأرضي، بفارق إيجابي قدره % 26.17.

تؤكد الدراسة أهمية الدمج بين التخطيط الهندسي الدقيق والاستثمار الزراعي المستدام لتحقيق توازن اقتصادي وبيئي فعّال.