Solar panels soon may power, protect apple orchards
位于纽约高地的康奈尔大学哈德逊河谷研究实验室的小苹果树上覆盖着网状遮阳布。覆盖物模拟太阳能电池板如何影响树木。该实验室计划明年在树木上方安装一系列面板。图片来源:玛格丽特·肯特/CALS

康奈尔大学哈德逊河谷研究实验室的一个小型实验苹果园可能很快就会在顶部安装太阳能电池板,它不仅可以跟踪太阳以捕获能量,而且可以在凉爽的春日提供温暖的树冠,并为树木遮挡过多的热量。

该研究实验室计划在明年春天安装一个 300 千瓦的太阳能装置,覆盖约 1,100。距地面 12 英尺的单轴可移动能量阵列将通过生产食物和电力来利用土地。

“北美没有人用过苹果园”,位于纽约高地的实验室主任贾里德·博诺 (Jared Buono) 说。“这完全取决于农场的生存能力。”

农业光伏——种植可行作物的同时通过太阳能电池板利用太阳能的想法——并不是一个新概念。博诺和他的同事旨在展示如何使用这些面板来保护种植的苹果在气候变化的情况下免受冰雹等极端天气的影响。为了模拟太阳能电池板的条件,研究人员目前在三个不同的高度安装了农业网格,以了解年轻、密集的矮树和果实的反应。

到明年夏天,通过在高密度果园中央安装一个阵列,Buono 可以检查品种和砧木对覆盖或未覆盖条件的反应。

“我们将追踪太阳,”他说。“当我们想让阳光照射进来时,我们将能够反追踪面板。当我们想让阳光照射到树上时——苹果会被晒伤——我们将能够遮盖它们。”

通过 2019 年签署成为法律的纽约气候领导和社区保护法案,该州的目标是到 2030 年将温室气体排放量在 1990 年的基础上减少 40%,然后到 2050 年减少 85%。科学和农业正在寻找帮助实现这些目标的方法。

博诺说:“这项研究可以帮助纽约实现气候目标,同时让农民继续耕作并保持粮食系统的活力。”“我们有选择。这项研究为种植者提供了可能性,同时我们生产可持续的可再生能源。”

与此同时,在纽约拉韦纳的一个太阳能发电厂项目中,推广助理卡罗琳·马施纳 (Caroline Marschner) 在大型商用倾斜单轴太阳能电池板阵列下种植了秋季作物,包括生菜、菠菜、萝卜、草莓和覆盆子。

她于八月下旬获得了种植许可,但花了几周时间才耕耘和准备土地。

康奈尔大学农业光伏研究项目由土壤与作物科学 (CALS) 教授托尼·迪托马索 (Toni DiTommaso) Marschner 领导;自然资源与环境 (CALS) 助理教授史蒂夫·格罗德斯基 (Steve Grodsky) 专注于评估农作物如何在现有面板下蓬勃发展。

马施纳说:“在很短的时间内,我们就了解了生产者在现有太阳能设施中种植农作物时将面临的大量问题。”“到处都有传输电力的电线。有一些保险问题需要了解。在高压电周围工作时有入口和安全要求。”

在纽约州西部,康奈尔大学的学生在西布利机械与航空航天工程学院欧文·波特·教堂工程学教授马克斯·张 (Max 张) 的指导下发现,康科德葡萄园的农业光伏发电可以为种植者和太阳能开发商创造互惠互利,同时加快电网脱碳。他们的研究预计将于今年秋天晚些时候发表。

“我们正在研究农业光伏的各个方面,以便农民和政策制定者能够做出明智的决定,”迪托马索说。“从各个角度来看,这是一个不同的生态系统,例如害虫管理和杂草。我们有这些太阳能电池板,因此雨水会集中,空气流动会发生变化。农业光伏农业是如此新,我没有其他系统可以与这个系统进行比较。”

引文:太阳能电池板很快将为苹果园供电和保护(2024 年 9 月 26 日)检索日期:2024 年 9 月 27 日来自 https://techxplore.com/news/2024-09-solar-panels-power-apple-orchards.html

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