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光伏农业是太阳能技术满足传统的耕作的技术。这些系统很简单：太阳能电池板安装在更高的位置，这样植物就可以在它们下面生长。虽然这似乎有悖常理，但过多的阳光实际上会给植物带来压力，给作物遮荫意味着它们需要的水更少，而这些水通常在开阔的田地中会迅速蒸发。此外，植物会“出汗”，冷却上面的面板并提高它们的效率。这导致了土地生产力最大化的双赢局面。 虽然该系统近年来越来越受欢迎；很少有研究彻底跟踪和审查相关过程的所有方面。现在，在Nature Sustainability发表的一项新研究中，该研究基于对入射阳光、气温和相对湿度的详尽调查，研究人员发现当前的农田是“具有最大太阳能光伏发电潜力的土地覆盖物”。
为了进行这项研究，由地理与发展学院副教授 Greg Barron-Gafford 领导的亚利桑那大学研究人员，建立了第一个农业光伏研究站点。 研究人员专注于在太阳能光伏面板阵列下生长的辣椒、墨西哥胡椒和樱桃番茄植物。在平均三个月的夏季生长季节，研究人员使用安装在土壤表面上方的传感器连续记录入射光水平、气温和相对湿度以及土壤表面温度和湿度。 太阳能电池板可以给农场带来新的气象 研究发现农业光伏系统对三个植物生长和繁殖因素产生了相当大的影响：气温、阳光直射和大气对水的需求。与传统方法相比，光伏电池板的阴影导致白天温度更低，夜间温度更高。该系统还具有减少的蒸气压不足，表明空气中含有更多水分。 例如，墨西哥胡椒在两者中产生的果实数量相似，但在农业光伏系统中的蒸腾水分损失减少了 65%。研究人员认为，这些发现表明我们可以减少用水量，但仍能保持粮食生产水平。
研究发现，许多粮食作物在太阳能电池板的阴凉处生长得更好，因为它们不受阳光直射，事实上，在农业光伏系统的光伏电池板下，chiltepin 水果的总产量是原来的三倍，而番茄产量是原来的两倍！ 由于太阳能电池板的性能会随着温度升高而降低，因此植物降低温度会提高能源生产效率。 这些过热的太阳能电池板实际上是因为下面的庄稼，通过自然蒸腾过程排放水而降温，就像你最喜欢的餐厅露台上的先生一样。可以就改善我们种植食物的方式、利用我们宝贵的水资源和生产可再生能源而言。 另一个好处是农业光伏还可以使面临中暑和热相关死亡风险的农场工人受益，初步结果表明，在农业光伏地区工作可以使皮肤免受日光暴晒。 这项研究看起来非常有希望，但研究人员表示，还需要对其他植物物种进行更多研究。该团队目前正在与美国能源部的国家可再生能源实验室合作，分析农业光伏在其他地区的工作效率，并在农业遭受气候变化最严重影响时为农业提供帮助。 |
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