美国科罗拉多州一亏损农场因农光互补扭亏为盈,哈萨克斯坦邻国已开始效仿
光伏板下种植的蔬菜平均需水量仅为露天菜地的一半,首个完整种植季农场已收获超3.5吨有机蔬菜。
科罗拉多州的一个家庭农场半个世纪以来一直种植干草和小麦,但始终未能盈利。解决方案并非种植新作物或更换设备,而是在同一块田地上方架起太阳能电池板。乌兹别克斯坦已经在尝试这种类似的方法——在同一地块上结合发电与农业。而在哈萨克斯坦,尽管阳光和干旱土地同样充足,但目前尚无此类项目。
要点简述
- 科罗拉多州Jack's Solar Garden农场主拜伦·科米内克安装了超过3000块太阳能电池板,总装机容量1.2兆瓦,可为约300户家庭供电。
- 电池板下种植的蔬菜平均需水量比露天地块少一半,在第一个完整生长季,该农场收获了超过3.5吨有机蔬菜。
- 乌兹别克斯坦已有类似项目——在塔什干州的10公顷土地上,在装机容量1兆瓦的太阳能电池板下种植葡萄,该项目由法国投资者参与实施。
- 在哈萨克斯坦,可再生能源行业已存在约10年,但仍以试点项目为主——该国目前尚未出现结合发电与农业的专门农光互补项目。
亏损农场如何实现盈利
拜伦·科米内克于2018年继承了位于朗蒙特附近的家庭农场。他的祖父早在1972年就买下了这块地,但传统的作物——干草和小麦——无法覆盖其维护成本。转折点在于他接触到了农光互补的概念——在同一地块上结合发电与农业。在10公顷土地中的2公顷上,安装了超过3000块电池板,提供1.2兆瓦的电力,并通过Xcel Energy的Solar*Rewards Community项目,为博尔德县的数十名居民、当地企业和市政机构供电。科米内克本人承认,现在农场通过售电获得的收入,比以往任何时候单靠干草带来的收入都要多。
电池板下的情况
农场上的电池板被架高至两米到两米半的高度,使得机械和工人可以在行间自由移动。电池板下方形成了特殊的小气候:在最炎热的时候,电池板为植物遮挡直射阳光,降低地表空气温度,减缓水分蒸发。据农场主观察,电池板下的作物平均需水量比露天地块少一半——这对于缺水地区来说至关重要。这里种植了生菜、绿叶菜、蔬菜、覆盆子,甚至肉豆蔻鼠尾草。美国国家可再生能源实验室以及科罗拉多大学和亚利桑那大学正在此地研究小气候和产量——部分电池板安装得较低,部分较高,以便比较不同安装高度的效果。

邻国已在尝试农光互补
哈萨克斯坦并非该地区唯一一个将此技术视为理论可能性的国家,但邻国已有具体经验。在乌兹别克斯坦塔什干州的10公顷土地上,在装机容量为1兆瓦的太阳能电池板下,已经开始种植葡萄——该项目由法国投资者参与实施,是该国首次此类尝试。农光互补的理念本身并不新鲜:早在1982年,德国科学家阿道夫·格茨贝格和阿尔明·扎斯特鲁普就提议将太阳能电池板架高至地面两米,以减少对作物的遮荫,并在同一块土地上结合发电与农作物种植。
为何这对哈萨克斯坦具有吸引力
可再生能源在哈萨克斯坦仍是一个年轻的行业——据市场参与者估计,该行业约有十年历史,且大多数已启动的项目仍处于试点阶段,而非大规模应用。然而,正是在该国干旱的南部和东南部地区——同时也是锡尔河和阿姆河灌溉用水问题突出的地区——农光互补可以同时解决两个问题:通过遮荫减少灌溉需求,并为农场增加售电的额外收入。
目前,哈萨克斯坦的农场主会安装独立的太阳能电池板和灌溉水泵以满足自身需求,但像Jack's Solar Garden或乌兹别克斯坦葡萄园那样,在同一地块上结合发电与种植业的专门项目,在该国尚未出现。
作者结论
科罗拉多农场的经验表明,农光互补并非小众爱好者的技术,而是一种行之有效的经济模式:一个半个世纪以来靠干草和小麦勉强维持的农场,正是通过结合发电与农业实现了盈利。
对于哈萨克斯坦而言,在有限灌溉用水的有效利用问题日益严峻,而该国南部和东南部地区太阳能资源又极为丰富的背景下,这一模式具有直接的现实意义——问题只在于,谁将成为国内第一个实施此类试点项目的先行者。这并不是太阳能发电为草原条件寻找非标准解决方案的唯一方向——例如, 奥地利的FLAPTrack系统解决了另一个相关问题:在提高发电量的同时,保护电池板免受冰雹和风暴的侵袭。
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