 位于科罗拉多州朗蒙特的杰克太阳能花园是一个1.2兆瓦，五英亩的社区太阳能发电场，是美国最大的农业光伏研究项目。 我们能否将太阳能和作物种植结合起来，使两者都受益？它被称为农业光伏 - 如果做得好，它可能会流行起来。拜登总统设定了一个目标，即到2030年将美国温室气体污染至少减少一半（从2005年的水平），到2035年实现电力部门的净零排放。如果该国要实现这些目标，太阳能将不得不发挥重要作用。 根据美国能源部最新的太阳能期货研究，到下一个十年中期，太阳能很可能为我们提供多达40%的电力。但这种充满希望的情况带来了一个难题。将太阳能扩大到这种程度需要大量的光伏电池板，这反过来又会占用大量土地。我们如何在不从根本上改变景观的物理特性和功能的情况下安装它们？扩大规模是否意味着为能源蔓延做出贡献？ 也许不是。 最近，农业光伏领域已经出现，探索在不牺牲农田耕地的耕地性的情况下将太阳能电池阵列纳入农田的方法，有效地允许土地所有者同时种植作物和和谐地产生清洁能源。研究表明，在光伏显示器下种植作物实际上可以产生一系列独特的农业和环境效益。例如，由于面板提供的阴影，土壤可以保留更多的水，这意味着它需要更少的灌溉。面板还可以帮助保护作物免受冰雹，大风和严重寒冷和炎热的影响，使它们不那么容易受到极端天气事件的影响。甚至有证据表明，某些作物实际上在太阳能电池板的保护下生长得更好，更强壮，更长，特别是在更热，更干旱的生长环境中。随着世界上已经炎热和阳光明媚的地区变得更加炎热和阳光明媚，其影响是巨大的 - 对气候，作物和农民本身。 农民的年收入可能是不可预测的。但是，通过将土地出租给太阳能开发商，农民可以在好年景时期把额外的钱放在口袋里，在好年景时期给自己一个急需的经济保障。与此同时，随着对可再生能源的需求持续飙升，太阳能开发商同样有强烈的动机去寻找土地所有者愿意出租给他们的尽可能多的开阔、阳光普照的农田或牧场，包括可能不再用于种植农作物的英亩。从本质上讲，这是农业光伏公司旨在解决的问题。 杰克太阳能花园的拜伦·科米内克（Byron Kominek）为农场的开创性活动做准备，参观者参观了农场，了解了农业光伏，并参加了各种与农场相关的活动。 维尔纳·斯洛库姆/NREL， 64441 农业光伏在行动当拜伦·科米内克（Byron Kominek）第一次与科罗拉多州博尔德县的官员接触时，关于在2018年在他的小型家庭农场上放置光伏显示器的想法时，当他们最初对他的要求犹豫不决时，他感到惊讶。该县积极追求清洁能源，博尔德市甚至承诺到2030年从可再生能源中获得100%的电力。不过，科米内克说，他们的'环境保护心态'意味着'他们试图尽可能多地保护农田和开放空间，因为他们不希望所有东西都变成带状购物中心。 尽管他们可能很进步，但官员们认为与太阳能相关的基础设施要求与维护农业空间的完整性不相容。但是，一旦博尔德县更仔细地分析了其清洁能源预测，情况发生了变化。'他们汇总了屋顶太阳能产生的所有电力，发现它甚至无法提供该县消耗的所有电力，'Kominek说。 在最终获得安装太阳能的绿灯后，Kominek正忙于在面板和种植之间找到适当的平衡，当他第一次从一位在附近Golden的国家可再生能源实验室工作的朋友那里听说农业光伏时。他立即被这个想法所吸引。现在，三年后，杰克的太阳能花园 - 以Kominek的祖父命名，他首先拥有并耕种这片土地 - 在农场24英亩土地的六分之一上拥有3，200多个光伏板，提供1.2兆瓦的电力，足以为近300个家庭供电。 但更令人印象深刻的是这些面板下发生的事情。在2021年的生长季节，杰克的太阳能花园生产了超过8，600磅的有机蔬菜，所有这些蔬菜都生长在光伏发电的凉爽，部分遮荫的'遮阳篷'下。在撰写本文时，Kominek的合资企业是该国最大的商业活跃的农业光伏项目。太阳能花园作为社区农场，教育中心和实验室等同一部分发挥作用：一个可以进行实验，可以观察效果并记录数据的地方......就在被用一点大蒜注入的橄榄油炒之前，并热切地吞噬。（在Kominek的面板下种植的食物由Sprout City Farms收获并分发给社区，Sprout City Farms是一家总部位于丹佛的非营利组织，旨在促进粮食系统弹性和可持续城市农业。  日本所泽市农业农场的太阳能电池板 读卖新闻通过AP Images 太阳能正在绽放农业光伏，也被称为'两用太阳能'，在许多欧洲和亚洲国家已经广为人知，最著名的是日本，那里有近2，000个农业光伏装置目前产生超过200兆瓦的电力 - 足以为32，000多个家庭供电 - 并为120多种作物提供掩护。在这个农业用地相对稀缺的人口稠密的国家，随着农民、清洁能源倡导者和官员更多地了解其好处，两用太阳能正在迅速扩张。 在美国，农业光伏发电也在进步，尽管速度较慢。美国农田信托基金会（American Farmland Trust）的东北太阳能专家伊桑·温特（Ethan Winter）倡导通过可持续农业实践来保护农业用地和生计，他对两用太阳能的前景持乐观态度。'它有可能让农民继续耕种，甚至带来新的农民，'他说，'并稳定土地基础，否则可能会用于更永久的发展形式。 Winter补充说，通过稍微调整一下面板下的作物公式，土地所有者也在学习如何从农业光伏提供的其他生态系统服务中受益。例如，引入对传粉媒介友好的植物可以为蜜蜂和蝴蝶等有益昆虫创造栖息地。种植原生植被可以通过减少侵蚀来改善土壤健康。'如果做得好，它实际上可能是一种建造土壤的方法，'温特说。'有一个有趣的再生角度。 令人着迷的是，研究表明，农业光伏的好处是双向的——将植物放在太阳能电池板下面实际上可以提高太阳能电池板的性能，而不仅仅是植物。由于极端高温会对光伏电池的效率产生负面影响，因此当周围的空间较冷时，它们往往会产生更多的能量。在面板下放置丰富的植被会导致地面阴影和湿度的增加，这反过来又导致更冷的光伏电池和更高的能量产量。最近的一项研究发现，下面有植被的面板比放置在砾石上的面板产生的能量多10%。  在杰克的太阳能花园收获豆子，这是丹佛非营利组织Sprout City Farms分发的众多农产品之一，旨在促进粮食系统弹性和可持续城市农业 维尔纳·斯洛库姆/NREL， 65605 关注您的生态系统Kominek和Winter很快指出，农业光伏不是银弹。它的好处虽然是真实的，但却是特定于区域和植物的。它不会在任何地方都起作用，对于各种植被。'你必须考虑你正在种植什么，以及光的要求是什么，'温特说。'草莓不同于玉米，玉米不同于干草，干草不同于羽衣甘蓝。Kominek的经历激励他成立了一个致力于两用太阳能研究和教育的非营利组织科罗拉多州农业光伏学习中心，他强调特定农田的气候是一个重要因素。'你可能不会在缅因州看到和在田纳西州看到的事情一样的事情发生，你也不会看到在田纳西州发生的事情，就像你在新墨西哥州看到的那样，'他说。 它们还强调需要针对希望追求两用的农民的激励措施和市场机制。温特指出，美国能源部和农业部最近都在农业光伏研究方面进行了大量投资，他认为这是一个有希望的迹象，表明某种大规模的联邦援助可能即将到来。他引用了能源部赞助的许多不同的贷款计划，设想了一套标准- 如果土地所有者满足这些标准 - 将使他们有资格获得两用项目的优惠融资，从而缓解了重要的前期进入壁垒。'这将向私营部门发出一个非常明确的信号，即我们可以降低成本和资本。 与此同时，像Kominek这样的小型独立农民可能会继续传播这个词并提供概念证明。'我认为尝试做一些不仅仅是标准的事情总是更好地 - 尝试做不仅对我的家人而且对社区更好的事情，'他说。他的农场是一个光辉的榜样。 编译 陈讲运 |
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