根据今年早些时候发表的一份研究报告,欧洲有潜力部署51TW(51000GW)农业光伏发电。
考虑到发电及农业潜力,研究人员发现,如果所有可能的土地都得到利用,欧洲51TW的农业光伏电力容量将是可行的,相当于每年71500TWh的发电量,是欧洲目前电力需求的25倍。
研究考虑了三种农业光伏发电配置:悬挂在上方的单面固定倾角组件、装有角度可全天改变的跟踪支架的单面单轴组件,以及竖立成栅栏状的双面组件。
51TW是基于丹麦一块田地的测试情况,然后通过数学推断来模拟欧洲大陆的其他地区。农业光伏的最佳容量密度约为每平方米30W,这样至少有80%的土地可用于种植农作物。
整个欧洲大陆的结果并不均衡,农业光伏的渗透潜力各不相同,挪威的可用土地比例仅为1%,而丹麦则高达53%。低纬度地区的太阳辐照度更高,能源产量也更大。
在同一块土地上保持电力生产和农业生产是农业光伏的关键,这种做法有可能平息光伏产业和农业产业在可用土地、食品和能源安全、当地社区反对意见、邻避主义以及更广泛的气候危机方面所面临的许多担忧。
在组件配置中,单轴跟踪似乎最有前景,但也最昂贵。人们发现,单轴跟踪和垂直组件能够提供最稳定的到达地面的太阳辐照度水平,而且跟踪组件还能提供最高的电力输出。固定倾角组件会在地面上产生明显的阴影条纹,可能会影响作物产量,同时也无法实现全天候稳定发电。
荷兰政府近期采取有效措施,禁止在荷兰农田上使用农业光伏技术,此举令全国太阳能行业代表大为震惊,农民对缩减农业光伏行业计划的抗议仍在继续。
农业光伏可以为作物生产和发电带来好处,许多采用者希望在光合作用和光伏发电之间取得平衡,有效优化土地利用。最明显和最主要的问题是共用土地本身,在同一区域既能生产粮食又能发电可以带来更高的实用性和经济性。
除此以外,光伏组件还能在干燥气候下提供遮蔽,使灌溉和保水更加容易,从而在组件下方培育出更有活力的生态系统。光伏组件下方或邻近的农作物也可通过水蒸气蒸发冷却系统提高效率。