Agrivoltaics: Panel Suria di Ladang Bisa Menjadi Win-Win

Agrivoltaics: Panel Suria di Ladang Bisa Menjadi Win-Win

Massachusetts mengetuai pertuduhan dalam pemasangan solar dua guna, menjadikannya mungkin untuk menanam beberapa tanaman dan haiwan padang rumput sambil menjana tenaga bersih.

Panel solar di ladang di Pusat Penyelidikan dan Pendidikan Tanaman Universiti Massachusetts tidak kelihatan seperti apa yang kebanyakan kita harapkan. Alih-alih menghangatkan bumi, mereka dipasang tujuh kaki dari tanah, dengan ruang yang cukup untuk petani atau lembu untuk berkeliaran di bawahnya. Panel dipisahkan oleh jurang dua dan tiga kaki, bukannya clustering rapat bersama. Aliran cahaya melalui ruang-ruang ini dan, di bawah, barisan klep berdaun dan pucuk Brussels menggantikan bumi atau rumput yang biasa.

Susunan yang luar biasa ini adalah salah satu daripada contoh pertama pemasangan dual-solar-kadang-kadang dipanggil agrivoltaics. Ia adalah pelbagai fotovoltaik yang dibangkitkan cukup jauh dari tanah dan dijarakkan sedemikian rupa sehingga beberapa tanaman masih boleh tumbuh di sekeliling dan di bawah panel. Matlamatnya adalah untuk membantu peladang mempelbagaikan pendapatan mereka melalui penjanaan tenaga boleh diperbaharui, sambil mengekalkan tanah dalam penggunaan pertanian dan mengurangkan pelepasan gas rumah hijau.

"Ini seolah-olah satu perkara yang hebat-anda boleh ladang dan menggunakan ruang yang sama untuk menghasilkan wang dari pengeluaran solar," kata pengarah Timbalan Pengarah Eksekutif Brad Mitchell. Persekutuan Biro Ladang Massachusetts. "Tetapi ia masih dalam peringkat awal."

Idea untuk menghasilkan tenaga suria dan tanaman yang tumbuh di tanah yang sama telah wujud untuk seketika. Demonstrasi demonstrasi dan pemasangan penyelidikan di tempat atau dirancang Arizona, Jepun, dan Perancis. Walau bagaimanapun, dalam tahun-tahun kebelakangan ini, konsep ini menjadi lebih menarik, kerana harga panel fotovoltaik telah menurun, minat terhadap tenaga boleh diperbaharui telah meningkat, dan tekanan kewangan terhadap petani kecil telah berkembang. Dan kerana susunan solar sering menggantikan pertanian, menyebabkan ketegangan antara kedua-dua kegunaan tanah, agrivoltaik dilihat sebagai potensi menang-menang.

Massachusetts berada di barisan hadapan. Negeri bercita-cita tinggi matlamat tenaga boleh diperbaharui- sasaran semasa memanggil 3,600 megawatt angin dan kapasiti solar pada akhir 2020, dua kali ganda output semasa negeri daripada 1,800 megawatts-telah mencetuskan minat dalam membangunkan projek suria, tetapi kepadatan penduduk yang tinggi di negeri ini bermakna tanah yang ada adalah terhad.

Selain itu, banyak penyokong makanan tempatan berpendapat bahawa sebahagian makanan yang tidak mencukupi di Massachusetts ditanam di sana. Musim yang semakin singkat bersama-sama dengan kos yang tinggi untuk buruh dan tanah boleh membuat pertanian di Massachusetts dengan proposisi kewangan yang tidak menentu. Beberapa penyokong mengatakan bahawa pemasangan solar yang menggunakan dua mempunyai potensi untuk mengurangkan beberapa masalah ini sekaligus.

Secara tradisinya, apabila pemaju solar beralih ke ladang untuk projek mereka, harta itu dipajak atau dijual kepada pemaju, tanah atasnya dilucutkan, dan panel dipasang di tapak tanah konkrit yang tertanam di tanah itu. Walaupun pergeseran ini meningkatkan penjanaan tenaga boleh diperbaharui, ia mengurangkan bekalan makanan tempatan. Sesetengah daerah-daerah telah pun mula melarang pembangunan suria berskala besar di ladang pertanian sebagai satu cara untuk memelihara tanah itu.

Perkembangan dua hala amat sesuai dengan keperluan Massachusetts, dan negara merebut peluang itu. Pemasangan UMass, perkongsian antara syarikat solar Hyperion Systems dan universiti, adalah rumah kepada projek penyelidikan yang unik yang bertujuan untuk mengira dengan tepat bagaimana tarif tanaman yang berbeza apabila ditanam di bawah panel yang dibangkitkan. Dan program insentif solar yang baru, yang dikenali sebagai Target Massachusetts Diperbaharui Sasaran (SMART), menawarkan pampasan tambahan untuk projek dual-use.

"Untuk pengetahuan kami, tidak ada tempat lain yang melakukan apa yang kami lakukan," kata Michael Lehan, penasihat Hyperion Systems.

Kisah Asal Agrivoltaics '

Kisah projek dual-use di Massachusetts berketurunan 2008, ketika pemilik syarikat pembinaan Dave Marley memasang pelbagai surya di bumbung ibu pejabatnya di Amherst dan dengan cepat memutuskan ia ingin menghasilkan lebih banyak tenaga. Semasa dia mula mempertimbangkan tanah ladang sebagai lokasi, Marley menjadi bertekad untuk mencari jalan untuk mengelakkan mengganggu kegunaan pertanian tanah.

"Dia terus menekankan, 'Saya mahu menjaga tanah itu dengan selamat dan selamat. Saya tidak mahu menutup tanah, '"kata Gerald Palano, penyelaras tenaga terbarukan untuk Jabatan Pertanian Massachusetts.

Di 2009, Marley berhubung dengan penyelidik di UMass dan di 2010 wawasannya menjadi kenyataan dengan pembinaan pelbagai panel 70 di sebuah ladang penyelidikan di Deerfield Selatan, Massachusetts. Pada tahun berikutnya, Marley membentuk Hyperion Solar untuk meneruskan pendekatan baharu ini kepada tenaga boleh diperbaharui. Marley meninggal dunia di 2013, dan anak lelakinya James telah mengambil alih perniagaan.

Hari ini, pemasangan dua guna Dave Marley dibayangkan masih wujud, memajukan matlamatnya. Hujung bawah panel dinaikkan tujuh kaki dari tanah dan naik ke kaki 15 di udara. Mereka jarak jauh jauh untuk membolehkan cahaya matahari diteruskan ke medan di bawah dan boleh dialihkan mendatar untuk menyesuaikan jurang. Panel-panel ini disokong oleh tiang menegak tertanam kaki 10 ke dalam tanah. Tiada konkrit digunakan, jadi kerosakan pada tanah adalah terhad dan boleh diterbalikkan.

"Apa petani yang benar-benar peduli adalah tanah," kata Lehan. "Dan ada gangguan tanah minimum."

Oleh kerana array datang dalam talian di 2011, Stephen Herbert, profesor agronomi di UMass, telah mengkaji kesan panel pada pertumbuhan tanaman. Hasilnya telah menggalakkan.

Apabila dia menanam rumput dan tumbuh-tumbuhan makanan ternakan lain untuk menyokong lembu ragut, tanah di bawah panel menghasilkan lebih daripada 90 peratus jumlahnya sebagai tanah yang menerima matahari langsung. Bagi petani daging lembu atau tenusu, ramuan agrivolta adalah "no-brainer," kata Hebert, di antara gigitan kecambah Brussels baru yang ditariknya dari tangkai di bawah panel.

Bolehkah Agrivoltaics Kerja?

Keputusan awal mencadangkan bahawa, apabila ditanam di bawah panel, sayur-sayuran seperti lada, brokoli, dan chard Swiss dapat menghasilkan kira-kira 60 dari jumlah volume yang akan mereka surya penuh. Pada masa yang sama, sistem dwi-guna menawarkan kira-kira separuh kapasiti penjanaan kuasa setiap ekar pemasangan konvensional, dan kos lebih tinggi.

Bagaimanapun, walaupun sistem ini menawarkan penjanaan tenaga yang kurang dan produktiviti tanaman yang lebih rendah daripada panel solar atau pertanian semata-mata, gabungannya secara amnya akan dibayar.

"Sudah tentu," kata Lehan, Palano, dan James Marley, hampir bersamaan.

Hyperion menganggarkan bahawa pemasangan dwi-gunanya membayar sendiri dalam tempoh lapan tahun, di bawah keadaan purata. Geran negara dan persekutuan boleh memendekkan tempoh masa itu.

Untuk membantu mempercepat penggunaan pendekatan baru ini, Massachusetts meletakkan sejumlah wang pada baris tersebut. Pada bulan November, kerajaan melancarkan program SMART, yang membayar pemilik solar kadar asas tetap bagi setiap jam kilowatt tenaga yang dihasilkannya. Jumlah yang mereka hasilkan kemudiannya ditolak dari kos elektrik yang mereka ambil dari grid apabila panel tidak menghasilkan kuasa yang mencukupi. Jika pemilik menghasilkan lebih banyak tenaga daripada penggunaannya, mereka boleh memohon kredit tersebut untuk bil masa depan.

Kadar asas bagi pemasangan solar ini dari 15 sen kepada 39 sen setiap kilowatt-jam, bergantung kepada saiz dan lokasi pembangunan. Projek-projek yang menggabungkan panel solar dengan perladangan mendapat sen 6 tambahan setiap kilowatt-jam. Secara praktikal, ini bermakna sistem 1-megawatt di tanah pertanian, dengan panel solar dalam kedudukan tetap yang boleh menghasilkan sekitar 1.2 juta kilowatt-jam tenaga dalam setahun, akan memperoleh tambahan $ 72,000 ke atas bil elektrik.

Dalam tempoh enam minggu pertama SMART, lima aplikasi yang dicadangkan projek dwi-guna dan dua lagi telah mengemukakan permintaan pra-penentuan, langkah awal dalam proses itu. Beberapa lagi pemaju telah bertanya tentang potensi perkembangan, kata Palano. Projek-projek yang dicadangkan adalah dari kilowatt 249 hingga 1.6 megawatt.

"Kami fikir tahap minat ada dari pemaju berskala besar dan yang lain tetapi konsepnya baru, jadi mereka perlu melabur lebih banyak masa untuk lebih memahami," katanya. "Kami gembira melihat minat ini setakat ini."

Tidak semua kawasan pertanian akan mendapat manfaat daripada agrivoltaics. Kos tambahan dan usaha mungkin tidak masuk akal di rantau yang sudah mempunyai banyak ruang terbuka, bukan pertanian untuk menjadi tuan rumah array solar, misalnya.

Agrivoltaics: Panel Suria di Ladang Bisa Menjadi Win-Win

Arus solar dua guna di Massachusetts.

Di tempat-tempat seperti Massachusetts, bagaimanapun, Palano berkata teknologi hanya akan menjadi lebih baik dan lebih bermanfaat. Dia sudah melihat minat dalam panel yang bergerak mengikuti matahari, memaksimumkan penjanaan tenaga mereka. Beliau juga menjangka minat yang semakin meningkat dalam penyimpanan, pada dasarnya bateri besar yang boleh mengumpul kuasa dan menyimpannya untuk digunakan apabila matahari tidak bersinar. Masa depan mungkin termasuk panel tembus yang akan membiarkan lebih banyak cahaya ke tumbuh-tumbuhan yang tumbuh di bawah, katanya.

"Kami katakan, 'mari kita lihat jika kita boleh mendapatkannya ke peringkat seterusnya,'" kata Palano. "Kami tidak sabar-sabar untuk inovasi."

Artikel ini pada asalnya muncul di Makan Awam

Tentang Pengarang

Sarah Shemkus adalah wartawan dan editor bebas yang menulis tentang perniagaan, teknologi, makanan dan tempat-tempat yang mereka semua bertemu. Kerjanya seperti muncul di The Boston Globe, Guardian, Slate, dan penerbitan yang lain. Keghairahannya termasuk pasaran petani, lautan, data, keju cheddar tajam, novel misteri, Radio Awam Kebangsaan, ketepatan masa, perjalanan, dan tata bahasa yang betul. Ikut Sarah di Twitter @shemkus.

Foto atas: Tomato berkembang di bawah panel solar di University of Massachusetts. (Semua foto ihsan Sistem Hyperion.)

Buku-buku yang berkaitan

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = solar di ladang kecil; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}