在过去的几年里,里格斯意识到他的家人耕种了 150 年的土地也非常适合种植太阳能电池板。

这里地势平坦,排水良好,阳光充足。

据太阳能产业协会称,伊利诺伊州力争到 2030 年将 40% 的能源消耗转化为可再生能源,到 2050 年将 100% 的能源消耗转化为可再生能源,预计未来五年太阳能安装量将增加 1,700%。

根据 2022 年美国农田信托基金的分析,到 2040 年,全国范围内大约 83% 的新开发太阳能项目将安装在农场和牧场上。

但是,广泛、低洼的太阳能电池阵列本质上并不适合农业。他们通常将土地从农业生产中夺走。然而,情况并非一定如此。一个名为农业光伏的新兴领域表明,较短的耐荫作物可以在电池板之间的狭小空间中生长良好。

在他的啤酒厂安装太阳能电池板并了解其可靠性后,里格斯想知道是否可以用它们来对冲农场的资产负债表。

里格斯说:“太阳平均会出现一定的时间,这样你就可以建立一个真正稳定、可预测的财务模型,我看着这个在农场长大的人,感觉‘哇,太棒了’”。

一些谷歌搜索让他找到了农业光伏。

虽然伊利诺伊州的农业光伏项目很少,但早期研究和小型项目显示了农业光伏项目之间的协同作用和农业。太阳能电池板和农业的共置可以让农民继续做生意,改善生态系统健康,养活国家并提供清洁能源。

学习说同一种语言

农业光伏是两个对土地的看法并不总是相同的群体之间的思想碰撞。这在最近的一次农民论坛上得到了展示。

来自佐治亚州西南部的牧牛人威尔·哈里斯(Will Harris)在谈到与他合作在太阳能电池板下放牧绵羊的开发商时说:“他变得能说双语,现在不仅能讲自然,还能讲技术。”

里格斯在论坛上也收到了一阵笑声和嘲笑,当时他说他去年考虑合作的一家开发商不会给予他对植被割草和修剪计划的优先拒绝权。

里格斯说,他立即停止与该公司交谈,难以置信有人会说他们知道什么对他家族的土地最有利。

“你可以为我提供每年一英亩一万亿美元的价格。在任何情况下,我或我的家人都不会放心地签署合同,”他说。

他是伊利诺伊州为数不多的仍然拥有自己农田的农民之一,他热衷于保持控制权,并坚持寻找合适的开发商。但是,许多农民没有这种奢侈。

伊利诺伊州大约 70% 的农田是从经常居住在城市或州外的土地所有者那里租来的。当太阳能开发商签订长达数十年的合同,支付每英亩现行价格两倍或三倍的价格时,土地所有者很难拒绝这些报价。年收入受市场需求波动影响的农民无法竞争。

但是,如果农民和太阳能公司能够找到一种相互了解的方式,越来越多像里格斯这样的农民将太阳能视为潜在的安全网。他们可以从太阳能公司的租赁中获得被动收入,同时仍然为市场提供产品。

机遇与挑战

在芝加哥举办的太阳能发电场峰会的标志——一只覆盖在太阳能电池板上的羊——象征着伊利诺伊州农业光伏发电还必须完成的工作。

羊和太阳能电池板非常相配。羊喜欢面板上的阴影,并能很好地保持草丛的低矮。但是,伊利诺伊州的养羊户并不多,而且美国对羊肉产品的需求并不大。

组织者表示,与去年首届峰会相比,今年 7 月峰会的注册人数仍增加了一倍多。

伊利诺伊大学研究人员正在香槟市占地 54 英亩的太阳能农场 2.0 中探索垄断伊利诺伊州农业产出的中耕作物如何与太阳能电池板共存。

他们的初步研究表明,需要大量阳光且长得很高的玉米在太阳能电池阵列中表现不佳。但是,大豆、小麦、大麦和干草等较短、更耐荫的作物可能在面板之间的狭小空间中生长良好。在亚利桑那州和马萨诸塞州等美国其他地区,农业光伏农场的西红柿、罗勒和浆果等特种作物的产量前景看好。

在太阳能农场 2.0 以南 165 英里的萨林县,美国农田信托基金与太阳能开发商 Sol Systems 合作,看看 kernza(一种改善土壤健康的杂交小麦)是否也能与伊利诺伊州的太阳能电池板一起生长良好。然而,与绵羊一样,美国消费者对 kernza 的需求并不大。

环保主义者长期以来一直质疑伊利诺伊州是否应该种植如此多的玉米和大豆。根据美国国家科学院发表的一项研究,它们是水资源密集型的,主要用于生物燃料和牲畜饲料,而不是人类消费,而且单一作物种植降低了土壤健康。

“中西部地区到处都是食物沙漠,农贸市场是获得农产品的唯一途径。我们有办法大规模重建一些特种作物供应吗?”美国农田信托基金智能太阳能部门主管伊森·温特 (Ethan Winter) 提出。这个由 12 人组成的团队大约三年前才来到这里,探索太阳能和农业的交叉点。这是新领域。

来自太阳能电池阵列的被动收入流可以为伊利诺伊州农民提供实现收成多样化所需的缓冲。

“对于我们来说,培育和种植这种植物,它不会在第一年带来巨额利润。当我们种植这些对伊利诺伊州中部来说陌生的作物时,我们可能会陷入困境,”里格斯说,他对尝试更多直接面向消费者的产品,例如浆果和鲜花。“最酷的事情是农业光伏可以减轻这种风险,直到我们擅长为止。”

农业光伏也被认为是一种使农业更具弹性的方法。当天气变得更加恶劣时,太阳能电池板可以保护农作物免受阳光和风暴的伤害。

“随着气候变化,我们可能会和极端的降水,有一些遮荫实际上可能有利于植物。因此,这也是非常具有前瞻性的研究。”伊利诺伊大学研究项目主任马杜·卡纳 (Madhu Khanna) 说。

慢慢升温到太阳

许多伊利诺伊州农民都处于守势,因为他们看到公用事业规模的非农业光伏项目在他们的田地旁边突然出现。

去年,伊利诺伊州通过了一项分区法,规定任何批准用于农业或工业用途的土地也有资格

近年来,农民已经不得不适应风车的涌入,并对碳封存提出了担忧。

伊利诺伊州韦弗利的第一代农民谢恩·格雷(Shane Gray)说:“人们似乎想在伊利诺伊州中部就所有这些绿色能源展开一场战争。”他的农场毗邻双黑钻石。该项目占地 4,100 英亩,是密西西比河以东最大的太阳能项目,预计将抵消芝加哥市市政运营 70% 的电力。

选择这块土地是因为它靠近” 项目开发商 Swift Current Energy 的总裁兼联合创始人马特·伯奇比 (Matt Birchby) 说道。虽然他表示该公司愿意将农业光伏纳入未来计划,但该场地不会进行任何种植,该场地的规模相当于 11 个家庭农场。

美国农田信托基金中西部太阳能专家艾伦·贝利表示:“如果你是输电线路一定半径范围内的土地所有者,你要么会收到一封邮寄的信件,要么会收到敲门声。”

代表该州四分之三农民的伊利诺伊州农业局反对在生产性农田上建设太阳能项目。它主张将它们放置在废弃的棕地、空地和屋顶上。

但是,由于土地整治成本的原因,棕地和前垃圾填埋场的项目往往更小、更昂贵,据伊利诺伊州试验农业光伏的太阳能公司 Sol Systems 负责影响力的副总裁 Anna Toenjes 表示。

“在不同类型的土地上灵活地开发项目对于实现联邦和州层面设定的目标所需的规模至关重要,”托恩杰斯说。

虽然根据美国农田信托基金的分析,预计仅占美国农田总面积的 1%,但生产力最高的农田最有可能受到影响。

从历史上看,城镇和城市建在最肥沃的农田旁边。该组织总裁兼首席执行官约翰·皮奥蒂 (John Piotti) 表示,随后在这些人口稠密的地区旁边修建了太阳能电池阵列必须连接的输电线路。

然而,农业光伏发电正在伊利诺伊州农村地区慢慢流行起来。本月早些时候,里格斯县农业局向州级决议委员会提交了修改该组织反对太阳能开发强硬立场的提案。如果获得批准,伊利诺伊州农业局将支持农业光伏项目的公共资金。

政策将引领步伐

最后,声明并将确定农业光伏的进步步伐。

总部位于波士顿的太阳能开发商 Lightstar Renewables 上个月申请在凯恩县建设伊利诺伊州最大的商业农业光伏项目。

这个 4.95 兆瓦、占地 36 英亩的项目的命运掌握在州政府手中,预计每年可为 1,100 户家庭提供足够的电力并种植干草和大豆。

该公司在输电线路附近找到了一位感兴趣的土地所有者,与当地农民合作设计了一个可以在其下方和之间种植的阵列,并成功推动该项目通过了县许可程序。

现在,Lightstar 正在等待加入伊利诺伊州 Shines,这是一项州政府太阳能激励计划,最多可支付太阳能系统 40% 的成本。

即使根据普利兹克政府的 2021 年气候和公平就业法案分配了更多兆瓦电力,该计划收到的申请数量仍超过了电网容量。

Lightstar 的开发经理塞西莉亚·斯蒂芬斯 (Cecelia Stephens) 表示:“由于伊利诺伊州 Shines 的时间表和容量限制,我们预计实际建成和投入运营的速度会很慢。”

虽然凯恩县项目有望在今年获得批准,但如果未获批准,该公司计划在 2025 年再次申请。

伊利诺伊州闪耀项目通常被认为是各州支持太阳能发展的全国典范,但斯蒂芬斯表示,有机会更加重视农业光伏项目。

申请通过基于积分的系统进行评估。目前,农业光伏仅获得一分。相比之下,建在屋顶上的项目获得三分,而建在棕地上的项目获得两分。

斯蒂芬斯说:“如果伊利诺伊州闪耀计划能够进一步激励或优先考虑农业光伏项目,我认为这确实有助于推动我们更快地前进。”

她指出纽约是一个真正在新领域进行投资的州的例子。它刚刚宣布了一项拨款计划,将为农业光伏项目提供高达 75 万美元的资助。

里格斯希望看到伊利诺伊州希恩斯的积分系统进一步分解,以优先考虑那些将产生最高农业产出并创造最多农业就业机会的项目。

鉴于太阳能发电场的租约通常持续二到四十年,他感到迫切需要启动农业光伏项目。

“每天,我们都没有分层激励结构来激励真正、强大的双重用途,就会有另一个项目正在进行,该项目将持续 25 年,这是一个错失的机会,”他说。

美国能源部和农业部已投入数千万美元用于农业光伏研究。

国会两党也支持进一步研究农业光伏。众议院共和党人今年五月提出的农业法案指示农业部研究“共享太阳能和农业生产”的影响和最佳实践。此外,它还告诉农业部门不要资助任何在主要农田上的太阳能项目,除非这些项目纳入了农业光伏发电或得到了当地政府的批准。

美国农田信托基金保护和气候政策经理萨曼莎·利维 (Samantha Levy) 表示:“农业光伏发电的兴起是我们每五年需要制定一份新农业法案的一个重要原因。”

农业光伏在 2018 年才开始讨论,因此并未包含在去年到期的上一份农业法案中。在未能达成共识后,意见分歧的国会选择将 2018 年农业法案延长至今年 9 月。

历史表明,国会可能会陷入僵局,直到 11 月总统选举之后,从而将 2018 年法案延长一年。

由于联邦政府的拖延和州一级的积压,里格斯担心家庭农民将失去参与清洁能源转型并维持其珍贵生计的机会。

“如果一个具有真正的农业双重用途,并与一个小型家庭农场合作,这是该家庭的金门票。”里格斯说。“这些小型社区太阳能项目中的每一个都可以真正为下一代维持一个家庭农场。”

2024 年《芝加哥论坛报》。由 Tribune Content Agency, LLC 发行。

引文:一些农民和太阳能开发商不想争夺土地,而是希望并肩工作(2024年8月6日)检索日期:2024 年 8 月 6 日来自 https://techxplore.com/news/2024-08-farmers-solar-side.html

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