太阳能农场如何与农业共存

反对大规模安装太阳能发电设备的主要论据之一是，太阳能发电场需要大量土地，这也是农业产业所渴望的土地。

但是，如果不必非要选择该怎么办？如果太阳能农场可以与农业农场共存怎么办？

他们能。在欧洲和美国的最新研究和试点项目表明，两用太阳能农场/农业是可能的。

所谓的农业光伏项目（agroPV）可以使农作物受益，因为太阳能电池组件具有双重目的-不仅发电，而且还可以保护农作物免受冰雹侵袭，并使喜欢绿荫的农作物（例如绿叶蔬菜）免受阳光直射。仍然通过半透明的太阳能模块提供一些光。

美国能源部在其《农民使用太阳能指南》中说，对农民而言，安装太阳能可以降低电力成本，使他们的收入来源多样化，并有可能延长生长期。

对于那些担心太阳能电池组件可能会使作物过热和干燥的人，该指南说，太阳能电池组件实际上会由于阴影而冷却农作物和植被，并使它们在夜间保持温暖。研究还表明，对作物生长速度没有影响。此外，放牧绵羊不会爬高或伤害设施，因此可用于控制植被。

AgroPV能否解决太阳能土地问题？

推动太阳能发电增长的棘手问题之一是，太阳能电池组件大量占用了土地，有可能用仅用于能源生产的太阳能光伏组件取代农田。

根据美国能源部的估计，到2030年，美国的太阳能容量可能达到329吉瓦（GW），但这将需要约180万英亩的土地，国家可再生能源实验室（NREL）说。尽管这近200万英亩的土地（约等于特拉华州的面积）不到美国总土地面积的0.1％，但人们越来越担心将农业用地用于太阳能发电设施，以至于北康涅狄格州的县卡罗莱纳州和华盛顿州限制了农田上太阳能光伏的开发，以保护农田。

但是据国家可再生能源实验室（NREL）称，农田上低影响的太阳能开发使农民和能源开发商避免了这种选择，并为双方带来了共同的利益。

AgroPV在大型单作农场中可能不可行，但可以提高某些植物的产量。初步结果表明，在NREL太阳能农场/农场项目的亚利桑那州地点种植的樱桃番茄产量增加了一倍，并且在太阳能电池板的阴影下生长时需要的水更少。

对于美国农田有限的州和县以及欧洲和东北亚国家来说，太阳能农场/农场两用场可以解决土地问题。

尽管如此，关于用太阳能电池组件覆盖农业用地的权衡仍存争议，特别是对于大型agroPV项目而言。

例如，新泽西州的尼古拉斯（Nichomus）太阳能农场将是该州最大的，它将产生约150兆瓦清洁能源的峰值输出，相当于每年24,000户新泽西州家庭的需求。项目开发商达科他州电力合作伙伴（Dakota Power Partners）规划了成排的太阳能电池板，这些电池板从东向西移动，并放牧绵羊来管理植被，否则将需要机械修剪。该项目有望在2021年或2022年投入运营。

“农业社区大力支持双重用途。他们也不反对网格规模。新泽西州参议员鲍勃·史密斯（Bob Smith）告诉NJ.com。

新泽西州自然保护基金会恳求有所不同，并呼吁在新泽西州的最佳农田上种植农作物，而不是太阳能电池板，并评论了一项拟议的法律，该法律鼓励大型公用事业规模的太阳能项目，但没有规定将其远离最佳农田和开放空间。

“减少各州对化石燃料的依赖对于应对气候变化至关重要。但是，太阳能项目必须建在正确的地方。高质量的农田和森林绝对不是正确的地方！”基金会上周说。

AgroPV帮助提高作物产量

尽管如此，各种研究表明，低影响的太阳能电池组件可以使农作物单产受益。去年，德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所ISE发现，agroPV系统在2018年炎热的夏季的项目中的性能对作物和发电均有利。

Fraunhofer ISE的Stephan Schindele表示：“基于2018年的马铃薯产量，农业光伏系统的土地利用效率提高到了每公顷186％。”Fraunhofer ISE在印度马哈拉施特拉邦进行的另一项试点研究表明，遮光作用和较少的蒸发量使西红柿和棉花作物的收成提高了40％。

AgroPV市场正在增长

BNEF在最近的一份分析中说，印度是agroPV最繁忙的市场之一，因为60％的土地用于农业，而且阳光充足。

农业技术公司Jain Irrigation联合董事总经理Ajit Jain对BNEF表示：“ AgroPV向更智能的可持续农业迈出了一步，这是我们在印度乃至世界范围内一直在推动的目标。”

据BNEF称，全球五个最先进的agroPV市场是中国，日本，法国，韩国和美国的马萨诸塞州。

AgroPV需要更多的研究来将农作物与太阳能组件配对，但是欧美公司和实验室的研究表明，低影响的太阳能装置可以与农田共存，甚至可以提高农作物的产量，而无需选择土地与清洁能源的产生。

“这不一定是非此即彼的选择。对于我们所有的农业生产用地，让我们帮助光伏开发商和农民计划这些太阳能项目，使农民可以在未来20或30年的时间里继续耕under，”能源计划协调员Gerry Palano说道，马萨诸塞州农业部在NRELs网站上说。