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 在過去兩年中，在德國康斯坦斯湖附近三分之一公頃的耕地上，在弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE）實(shí)施“農(nóng)業(yè)光伏（APV）-資源節(jié)約型土地利用”項(xiàng)目。專家們將總功率輸出為194千瓦的光伏組件安裝在一個5米高的塔架上，測試了太陽能發(fā)電和農(nóng)業(yè)用地的雙重用途。結(jié)果顯示，光伏組件下方的部分遮蔭提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，陽光充足的夏季增加了太陽能發(fā)電量。2018年，德米特農(nóng)場社區(qū)Heggelbach的農(nóng)民成功地從農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)中獲得了第二次年度收獲。他們種植了四種作物：冬小麥、土豆、三葉草和芹菜。在農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)下種植的四種作物中有三種的產(chǎn)量高于參考產(chǎn)量，其中芹菜的產(chǎn)量在該系統(tǒng)中獲益最大，與參考值相比增加了12%。冬小麥產(chǎn)量增加了3%，苜蓿產(chǎn)量減少了8%。使用農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)種植馬鈴薯，土地利用效率提高到每公頃186%。


除了投資組合發(fā)展、作物產(chǎn)量和質(zhì)量外，科學(xué)家們收集了農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)下的氣候條件以及來自鄰近參考領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)下的太陽輻射比參照場小約30%。除太陽輻射量外，農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)還影響降水分布和土壤溫度，春季和夏季的土壤溫度低于參考場。2018年炎熱干燥的夏季，小麥作物的土壤水分高于參考田，而在冬季，與其他作物一樣，土壤水分較低。半透明太陽能組件下的陰影使植物能夠更好地忍受炎熱和干燥條件。這一結(jié)果顯示了農(nóng)業(yè)光伏在干旱地區(qū)的應(yīng)用潛力，但也表明了在其他氣候地區(qū)和其他類型作物上有進(jìn)一步試驗(yàn)的必要性。

如今，農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)的發(fā)電成本與小型光伏屋頂系統(tǒng)相比具有競爭力。研究人員預(yù)計，由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)和學(xué)習(xí)效應(yīng)，成本將進(jìn)一步降低。如果電力在現(xiàn)場儲存和使用，還會產(chǎn)生額外的收入來源。首先，電動汽車在農(nóng)業(yè)中的使用正在上升。農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商Fendt和John Deere推出了第一臺全電池電動拖拉機(jī)。從技術(shù)角度來看，農(nóng)民可以收獲兩者。通過耕地的雙重用途，糧食生產(chǎn)的主要任務(wù)得以完成。額外的太陽能發(fā)電有助于擴(kuò)大電動車應(yīng)用，并有助于保護(hù)氣候。

2018年夏季的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)光伏發(fā)電在干旱氣候區(qū)具有巨大潛力，作物和牲畜可以受益于光伏組件提供的陰影。弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所已經(jīng)在進(jìn)行幾個項(xiàng)目，將該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給發(fā)展中國家。在印度馬哈拉施特拉邦開展的一項(xiàng)試點(diǎn)研究表明，遮蔭效應(yīng)和較少的蒸發(fā)導(dǎo)致西紅柿和棉花作物的產(chǎn)量提高了40%。在某些情況下，土地利用效率幾乎是原來的兩倍。在歐盟“地平線2020”計劃的一個項(xiàng)目中，弗勞恩霍夫研究人員正在與阿爾及利亞的合作伙伴合作，測試農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)對水資源平衡的影響。除了減少蒸發(fā)和降低溫度外，利用光伏組件收集雨水也起到了一定的作用。

原標(biāo)題：光伏+土豆：土地利用效率高達(dá)186%