世界人口预计在 15 年内增加 12 亿,再加上对肉类、蛋类和奶制品的需求不断增长,农作物需要使用超过 70% 的淡水,并且电力需求不断增加。为了实现气候中和并减少人类的排放,我们需要在能源生产方面做出重大转变,这已不再是秘密。许多研究表明,为了实现这一目标,我们必须大力投资风能和太阳能等可再生能源。专家预测,未来, 光伏产量将增加 估计 六到八次 比今天更多。几个世纪以来,农业一直是人类生活的重要组成部分,因此,我们必须找到一种方法来维持这一点,同时还能生产可再生能源。

然而,主要 传统太阳能公园的问题 是面板下方的地面不能使用。 Agrivoltaics 将农业与在太阳能电池板的树冠下耕种发电相结合,可能是解决这些问题的方法。

进入 农业光伏系统(或农业光伏系统).这项技术使我们能够 在农田上安装太阳能电池 发电 尽管 也让农作物生长 以下。

1. 什么是AgroSolar
2. Agri-PV / AgroSolar 的优点是什么?
3. 目前最大的制约因素是什么?

AgroSolar:种植农作物并发电

农用光伏 还表明,几乎所有作物都可以在太阳能电池板下种植,但在阳光不足的季节,对于需要阳光的植物来说,产量可能会有所下降。尽管如此,APV 作物产量在‘干热’期间超过了参考田地。年,证明农业光伏可以改变炎热和干旱地区的游戏规则。

大量的 农业光伏方面的经验仍然相当有限, 但目前正在积极研究的农业光伏有许多变体。巨大的成功主要来自耐荫作物,如生菜、菠菜、土豆和西红柿。一些非常有前途的例子为农业光伏提供了令人信服的理由。

土地被利用两次,我们可以最大限度地提高能源输出。这 开发了农业光伏系统弗劳恩霍夫研究所,研究人员认为,这项技术有潜力满足德国仅占农业面积 4% 的全部能源需求。位于下萨克森州 Lüchow 的 Steinicke 公司已经对这种可再生能源发电进行了测试。这 太阳能模块安装在六米高处 下面种植草药 在阴影下。这对植物有益,因为它提供了微气候并减少了晒伤。弗劳恩霍夫研究所还建立了一个 有苹果树的试验田 衡量遮荫效果和对收成的影响。初步调查结果显示,光伏屋顶是平的 对某些品种有益并保护它们免受害虫侵害.这项技术估计可以产生大约 每年70万度电. 农业太阳能 是这项技术的先驱,目前正在从事更多项目。

冗长的程序和昂贵的安装

然而,他们面临着一个共同的 问题冗长的程序.土地利用规划变更的开发规划程序往往需要两年半的时间,这可以 费用在 20,000 到 80,000 欧元之间.这使得小型系统很难负担得起该过程。为了农民和企业家需要更多的激励措施 投资农业光伏系统,所以这可能是一个 欧盟的潜在补贴 (欧盟范围内农业补贴的通常来源)。批准需要更快更容易,数字化可能是一个有用的工具。

经济条件需要合适才能让人们做出转变,光伏发电可以成为应对气候变化的有益因素。和 农业光伏系统, 我们有 产生可再生能源的机会 同时还要维持农业,以便我们能够继续 生产食物和养活人类.该技术具有 产生的电力相当于 170 座核电站的潜力 交付(理论上),如果该技术要在更大范围内实施。

垂直安装的双面太阳能电池板,可以从面板的两侧收集太阳能,用于腾出更多的耕地。这种类型的安装在遭受风蚀的地区特别有效,因为这些结构可以降低风速,从而有助于保护土地和种植在那里的农作物。与传统的单面面板相比,双面面板每平方米可以产生更多的功率,并且不需要任何移动部件。

土地的双重利用:平衡风险和机遇

农业光伏是一项相对较新的技术 这可能是能源转型的一个主要因素。这项技术的潜力是巨大的,但为了获得认可而需要清除的障碍也是如此。为了到 2030 年安装 215 吉瓦的光伏,EEG 修正案已经启动了一些事情。这包括每千瓦时 1.2 美分的技术溢价,但专家表示这可能还不够。

荷兰人 是全球第二大食品出口商和一家名为 “GroenLeven,” 的公司。总部位于德国慕尼黑的 BayWa 集团的一家子公司已与当地果农启动了多个试点项目。他们将位于荷兰 Babberich 的一个占地 4 公顷的覆盆子农场中的 3 公顷改造成一个 2 兆瓦的农业光伏农场。

覆盆子植物 直接种植在太阳能电池板下方,太阳能电池板面向东和西交替排列,最大限度地提高太阳能产量,同时也保护植物免受风的影响。面板下生产的水果的数量和质量被发现与传统塑料隧道下生产的水果相同或更好,农民在管理塑料隧道方面节省了大量工作。另一个显着的好处是太阳能电池板下方的温度降低了几度,这使农场工人感到更加舒适,并且与参考田相比,灌溉用水量减少了 50%。

AgroSolar的优势

通过消除粮食作物和能源作物之间的土地竞争,新技术能够显着提高土地利用效率 – 目前高达 186% (正如 AgroSolar 所声称的那样)。

优点 AgroSolar 声称的双系统:

  • 每个农业光伏系统都是 可定制 灵活, 根据面积大小量身定做、种植的作物类型和地质条件。
  • 农业光伏 保护 农作物 并从中收获 极端天气,例如高温、干旱、大雨、冰雹和风.
  • 农业 机器 大小不一 仍然可以照常使用 在农业光伏系统下。
  • 需水量 的农业区可以 最多减少 20%, 土壤保水能力增强。
  • 农业: 随着农业光伏, 可以建立受控的腐殖质,减少对肥料的需求,并允许更多的二氧化碳储存在土壤中。
  • 农业光伏的使用 提高作物产量,为农业企业带来更高的收入。
  • 灵活且有利可图:除了投资自有系统外,AgroSolar Europe 还提供租赁模式,因此农业企业无需费力安装和销售电力。

Agrivoltaics 有可能成为满足我们需求的制胜战略 能源需求减少用水量 在世界炎热干旱地区。

AgroSolar 目前最大的限制是什么?

虽然 Agri-PV 有很多优势,例如在一个区域提供屋顶和 土地的双重用途, 有 劣势 这需要考虑。这些包括 更高的成本, 需要 平衡农业生产与电力生产, 和 土壤保护问题.

然而,社区对农业光伏的抵制对于控制很重要, 特别是伪农业光伏, 这是打着农业的幌子建造大型太阳能农场的做法。规章制度和官僚主义也会阻碍农业光伏的发展,而维持适当的当地支持至关重要’。欧盟认为农业光伏系统是物理结构,需要建筑许可证。与传统太阳能公园相比,农用光伏的每千瓦时成本可能高出 10-20%,这引发了谁拥有太阳能电池板的问题。如果没有政府通过补贴或价格保证进行干预,农业光伏可能无法与其他太阳能计划相抗衡。农业光伏有可能在不牺牲耕地的情况下帮助我们的粮食供应和向更清洁的能源过渡,特别是如果我们可以将目前用于种植生物燃料作物的土地转化为用于实际人类粮食生产或重新造林的土地。

我也问过老哥 Twitter 上的 AgroSolar 粉丝 Lukas 分享一些关于约束的想法,我们在这里:

  • 良好的径流管理.例如,可自动清洁的大倾盆大雨,在通向储水箱的壁架上有足够容量的排水沟,用于灌溉
  • 数据库 关于 什么长得怎么样 农业太阳能: 数据库的事情与物理学无关,但它’很重要,因为并不是所有的作物在不那么刺眼的阳光下都能长得更好。对农民来说更不可怕。
  • 与合作 半本地电力转天然气 缓冲 贮存 解决方案:互补技术非表面密封集装箱式电转气可能是一个很好的模块化可扩展选项。最终推动 agrosolar 超越我所说的 ’ “峰值太阳能负电价壁垒“.这个障碍已经存在了一点,并且可能很快就会严重恶化。

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