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利用太阳能和农业来限制气候变化，帮助农村社区

时间：2021-06-09 16:04:19 来源：

俄勒冈州立大学研究人员的一篇新论文发现，共同开发太阳能光伏发电和农业用地可以提供美国 20% 的总发电量，而投资不到美国年度预算的 1%。

大规模安装农业光伏系统可以使美国每年减少 330,000 吨二氧化碳排放量——相当于每年减少 75,000 辆汽车——并在农村社区创造超过 100,000 个工作岗位，同时研究人员说，对作物产量的影响最小。

利用太阳能和农业来限制气候变化，帮助农村社区

“农业光伏为真正的协同作用提供了难得的机会：更多的食物、更多的能源、更低的水需求、更低的碳排放和更繁荣的农村社区，”俄勒冈州立大学农业科学学院副教授、该研究的资深作者 Chad Higgins 说。该论文发表在可持续发展杂志上。

希金斯说，Agrivoltaics 也符合绿色新政的目标，这是一揽子联邦立法，旨在解决气候变化和经济不平等问题。

“美国农村地区，尤其是农业，可以解决我们的许多问题，无论是可再生能源、减轻气候变化影响、可持续食品还是良好的水资源管理，”希金斯说。“这种联系尚未开发，主要是因为对这些社区的投资不足。

“我们在这篇论文中提出的一切都是可能的。这在技术上是可能的。在政治上是可能的。它会在初始投资后赚钱。这就是结论——我们应该认真看待农业作为解决问题的方法，而不是问题的原因。”

论文中概述的分析为希金斯的农业光伏研究的下一阶段做好了准备，其中包括安装一个功能齐全的太阳能发电场，旨在优先考虑俄勒冈州奥罗拉市 20 英亩俄勒冈州北威拉米特研究和推广站的农业活动波特兰以南数英里。

下一阶段旨在向农业界和潜在的未来资助者展示希金斯的发现如何应用于现实世界的农业系统以鼓励早期采用。预计 2021 年 5 月破土动工，预计 2022 年开始生产。

在可持续发展论文中，希金斯和他的合著者、他实验室的博士生凯尔普罗克特发现，农业光伏需要一个马里兰州大小的区域来满足美国 20% 的发电量。这大约是 13,000 平方英里，或目前美国农田的 1%。

在 35 年的项目寿命中，农业光伏阵列的成本将达到 1.12 万亿美元。研究人员认为，私营部门将投资大部分建设成本，联邦政府提供回扣和其他激励措施。

使用阵列产生的电力产生的资金，研究人员估计需要大约 17 年的时间才能收回 1.12 万亿美元。在项目预计的 35 年寿命之后，研究人员估计这些阵列将产生 357 亿美元的收入。

研究人员说，安装阵列将创造相当于 117,000 个工作岗位，持续 20 年，其中 40% 是运营和维护阵列的可持续职位。

希金斯带着不拘一格的背景来到这个项目。他经历了自我描述的工程学位收集阶段，并发表了从酶反应动力学到雪物理学再到湍流理论的所有论文。

2013 年的某一天，当他在俄勒冈州立大学的校园里漫步时，广阔的背景派上了用场。他注意到最近安装的太阳能电池板下的牧场更绿了。凭借他在水、农业、可再生能源、机械和土木工程方面的背景，他开始考虑农业光伏研究。

他最初的研究集中在太阳能电池阵列对周围种植的农作物的影响上。该研究以及其他科学家的工作表明，作物产量取决于作物类型，但最终，当包括太阳能电池板产生的电力价值时，会产生经济净收益农业光伏系统。

展望未来，希金斯相信农业光伏系统的大规模安装为其他技术打开了大门。太阳能电池板产生的剩余能量可用于为电动拖拉机提供动力或在农场生产肥料。太阳能电池板平台上可以安装廉价的传感器，以支持基于人工智能的决策，以提高农业生产力。

“一旦我们有了基础设施，一旦我们有了能源，我们就准备好解决更多的大问题，”希金斯说。


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