利用太阳能制造食物「太阳能利用工」

今天带来利用太阳能制造食物「太阳能利用工」，关于利用太阳能制造食物「太阳能利用工」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

一些作物在凸起的太阳能电池板下比在阳光充足的情况下生长得更好

图片来源：Getty Images

来自恩西亚（在这里找到原始故事）;经许可转载。

在明尼阿波利斯最近举行的一次太阳能会议上，与会者在欢乐时光里松开，品尝免费的一品脱当地蜂蜜印度淡色艾尔，名为“Solarama Crush”。总部位于明尼苏达州的56 Brewing使用来自双子城外太阳能农场的蜂巢的蜂蜜来制作光滑的IPA。

蜂蜜生产商Travis和Chiara Bolton在三个太阳能农场饲养蜜蜂，开发商在面板下方和周围播种本地植物。“这些地点的优势在于它们是故意为传粉媒介种植的，”Travis Bolton说。“在这些地方，他们真的试图让他们回到原生草原，这对我们来说是一个好处。

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原生植物已经取代了草坪草和砾石，成为明尼苏达州太阳能花园的首选垫料，这是2016年州标准的结果，该标准概述了开发人员如何创造传粉媒介友好的环境。在2016年和2017年建造的4，000英亩（1，600公顷）太阳能农场中，有一半以上以本地植物为特色，这些植物不仅使传粉者受益，而且美化了该地点。

尽管明尼苏达州可能是鼓励太阳能农场开发商种植本地植物的先锋，但它远非研究太阳能农场如何收获更多能源的唯一地方。美国，德国和其他地方的大学正在测试“军民两用农业”的概念，正如一些倡导者所称的那样，作物生长在太阳能电池板的树冠下。他们发现自己长得很好，在某些情况下，比阳光充足的作物还好。

将工厂添加到太阳能农场为设施减少碳排放和扩大可再生能源的主要目标提供了各种好处。“随着土地从农业用地或未使用的土地转变为太阳能项目，太阳能开发正在大规模发生，”国家可再生能源实验室（NREL）的能源 - 水 - 土地首席分析师Jordan Macknick说，该实验室资助研究太阳能农场种植的本地和作物植物的影响。“这代表了一个绝佳的机会，可以改善我们的农业，改善我们的粮食安全，同时发展能源。

将工厂添加到太阳能农场为设施减少碳排放和扩大可再生能源的主要目标提供了各种好处。本地和作物植被可以帮助改善传粉媒介的健康，这些传粉媒介受到栖息地丧失，农药中毒，营养不良，疾病，遗传多样性下降和许多其他因素的威胁。结果，用于蜂蜜生产的受管理的蜜蜂群落从20世纪40年代的570万只下降到今天的270万只左右。传粉媒介对经济也产生了巨大影响，每年为国家经济贡献240亿美元。

随着越来越多的土地用于太阳能生产，使这些英亩的传粉媒介友好的想法似乎具有生态和经济意义。“将栖息地纳入全国各地的这些太阳能农场是促进和保护传粉媒介健康的好方法，”总部位于旧金山的传粉者伙伴关系（Pollinator Partnership）的总裁兼首席执行官Val Dolcini说，该伙伴关系是一个促进传粉媒介环境的非营利组织。

面板下的原生植物不仅有利于其直接的太阳能农场环境，而且有利于附近的农田。阿贡国家实验室的生态学家李·沃尔斯顿（Lee Walston）说，授粉昆虫从太阳能装置漫游到其他农田，在那里它们有助于增加产量。他补充说，本地种植为帝王蝶和生锈的斑块大黄蜂等衰退物种提供了避难所，同时还服务于控制雨水和侵蚀的额外目的。

倡导者说，原生花园和蔬菜也提供了与面板或农业生产无关的美学益处。它们提供了一个更丰富多彩和令人愉悦的视觉挂毯，而不是草皮草的单一绿色或砾石的灰色，当一些社区寻求停止太阳能花园的扩张时，这一特征不容小觑，部分原因是无休止的面板的统一单调。

NREL资助的研究发现，种植本地植物可以降低土地征用成本，降低杂草控制成本，减缓面板退化和切片许可费用。

马萨诸塞州，亚利桑那州，德国，中国，克罗地亚，意大利，日本和法国的试点项目看起来令人鼓舞，将作物与太阳能电池板混合，被称为“两用”农场，因为它们提供农业和电力生产。“到目前为止，试点已经非常成功地表明你可以同时种植农作物和发电，”麦克尼克说。

由马萨诸塞大学阿默斯特分校（University of Massachusetts–Amherst）经营的两用农场种植了各种植物-辣椒，豆类，香菜，西红柿，瑞士甜菜，羽衣甘蓝-在太阳能电池板下方，高出地面约7.5至9英尺（3米）或更高，以便更容易地主要通过手工收获。项目研究人员发现，面板簇之间1至1.2米（3至4英尺）的间隙导致作物产量几乎与在全日照地点相同。

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太阳能和农业混合的首批概念之一，被称为“农业光伏”（APV），由物理学家Adolf Goetzberger在三十多年前开发。几年前，Goetzberger创建的研究机构 —— 弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems）终于在一个现有的农场合作社的三分之一公顷（略多于四分之三英亩）的地方建造了自己的两用农场。根据2017年的一份新闻稿，该研究所将720块太阳能电池板抬高到足以让农业机械收获地下和附近的植物。

研究人员在露天和面板下种植小麦，土豆，芹菜和三叶草，并比较了产量。遮阳使产量下降了5.3%，至19%。然而，来自捕获间接和直接光的面板的电力用于为作物加工厂和电动农业机械供电，抵消了这些成本，并将土地利用效率提高了60%。

虽然农场盈利了，但研究小组似乎有点担心这种方法可以在任何地方以任何规模工作。项目经理Stephan Schindele在新闻稿中表示，“为了在进入市场之前提供必要的概念验证，我们需要比较APV的进一步技术经济应用，证明可转移到其他地区，并实现更大的系统。

同样，克罗地亚奥西耶克约瑟普·尤拉伊·斯特罗斯迈尔大学的农业教师在当地一个部分由教师经营的农场的太阳能树冠下种植阴凉的有机蔬菜。产生的能量用于为农场的灌溉系统和农业机械供电。在奥地利，一位企业家创建了一个类似于APV的系统，但通过在电缆基础设施上放置面板来使用更少的固定杆，以降低成本和涉及农业机械的潜在事故。APV系统正在德国的另一部分和其他几个国家进行测试。

亚利桑那大学地理与发展学院副教授格雷格·巴伦-加福德（Greg Barron-Gafford）从事太阳能“农业光伏”试点项目——基本上是美国版的APV——已经工作了两年。图森公立学校正在使用现有的太阳能顶篷，以及该大学的生物圈2研究和公共教育中心。该项目最初专注于减少太阳能电池板的热岛效应，后来演变成一个在面板下测试作物产量的项目。

在香菜，胡椒和西红柿的莎莎花园的第一次跑步“真棒”，Barron-Gafford说。在面板下方生长的作物只需要在露天生长的作物的一半水，并且在面板下方的小气候中生长良好。“植物似乎喜欢调制的温度，”他说。

面板保护植物免受霜冻，使鳄梨，香菜，辣椒，西红柿和芒果的季节更长。在春末，研究人员开始收获冬季的胡萝卜，羽衣甘蓝，甜菜和柠檬草。“这真的是值得关注的事情，”他说。

该实验还发现了面板的其他优点。在面板下收获庄稼的人的皮肤温度比在阳光下锻炼的人低25度，在炎热的夏天状态下，这不是什么小事。有些人声称阴凉种植的农产品比传统种植的作物味道更好。

他说，巴伦 - 加福德希望与社区支持的农业（CSA）农场合作尝试两用概念，该农场将涉及至少10英亩的太阳能电池板下的农田。在作物上增加太阳能顶篷的额外成本可以通过亚利桑那州面板的电力产量增加5%，减少维护和太阳能种植产品的溢价来支付。

尽管试点双农项目取得了可喜的成果，但未来美国农场将被太阳能树冠覆盖的想法不太可能很快。Rob Davis是圣保罗非营利组织Fresh Energy的传粉媒介能源中心主任。他说，装有太阳能电池板的巨大脚手架花费了大量资金，而一名农用拖拉机司机撞到一个柱子的坏转弯可能会造成数十万美元的太阳能电池板倒塌。

在农业用地紧张、电价高企的地方，如欧洲，经济状况可能会有利于军民两用农场。然而，他说，在美国，农田仍然相对丰富，除非能源和农业市场发生变化，否则英亩的树冠不太可能可行。

“设计太阳能电池板有很多不同的方法，可以为农业带来显着的好处，”戴维斯说。“其中一种肯定是最具成本效益的方法之一 - 并继续加速应对气候变化所需的大规模太阳能的速度 - 是在太阳能项目内部和周围创造传粉媒介栖息地。

原生植物有其自身的挑战，例如认为较高的前期种植成本可以通过减少所需的维护来部分缓解。并非所有太阳能农场的邻居都爱上了当地人，因为他们有时看起来不那么整洁。然而，戴维斯认为，美国农民拥有更多的原生栖息地，因为如果没有传粉媒介，他们的生计可能会受到威胁。

他补充说，“他们明白需要保持传粉媒介的活力和丰富性”，以播种他们种植的水果和蔬菜，最大限度地提高产量并避免更多的监管。“这个机会释放了私营部门的资金，并部署了太阳能资本，投资于农业迫切需要的高质量传粉媒介栖息地。