在過去的幾年裡,里格斯意識到他的家人耕種了 150 年的土地也非常適合種植太陽能板。

這裡地勢平坦,排水良好,陽光充足。

據太陽能產業協會稱,伊利諾伊州力爭2030 年將40% 的能源消耗轉化為再生能源,到2050 年將100% 的能源消耗轉化為再生能源,預計未來五年太陽能安裝量將增加1,700% 。

根據 2022 年美國農地信託基金的分析,到 2040 年,全國範圍內約 83% 的新開發太陽能專案將安裝在農場和牧場上。

但是,廣泛、低窪的太陽能電池陣列本質上並不適合農業。他們通常將土地從農業生產中奪走。然而,情況並非一定如此。一個名為農業光伏的新興領域表明,較短的耐蔭作物可以在電池板之間的狹小空間中生長良好。

在他的啤酒廠安裝太陽能電池板並了解其可靠性後,里格斯想知道是否可以用它們來對沖農場的資產負債表。

里格斯說:「太陽平均會出現一定的時間,這樣你就可以建立一個真正穩定、可預測的財務模型,我看著這個在農場長大的人,感覺『哇,太棒了』」 。

一些谷歌搜尋讓他找到了農業光伏。

雖然伊利諾伊州的農業光伏項目很少,但早期研究和小型項目顯示了農業光伏項目之間的協同作用和農業。太陽能板和農業的共置可以讓農民繼續做生意,改善生態系統健康,養活國家並提供清潔能源。

學習說同一種語言

農業光電是兩個對土地的看法並不總是相同的群體之間的思想碰撞。這在最近的一次農民論壇上得到了展示。

來自喬治亞州西南部的牧牛人威爾哈里斯(Will Harris)在談到與他合作在太陽能電池板下放牧綿羊的開發商時說:「他變得能說雙語,現在不僅能講自然,還能講技術。

里格斯在論壇上也收到了一陣笑聲和嘲笑,當時他說他去年考慮合作的一家開發商不會給他對植被割草和修剪計劃的優先拒絕權。

里格斯說,他立即停止與該公司交談,難以置信有人會說他們知道什麼對他家族的土地最有利。

「你可以為我提供每年一英畝一萬億美元的價格。在任何情況下,我或我的家人都不會放心地簽署合同,」他說。

他是伊利諾伊州為數不多的仍然擁有自己農田的農民之一,他熱衷於保持控制權,並堅持尋找合適的開發商。但是,許多農民沒有這種奢侈。

伊利諾伊州大約 70% 的農地是從經常居住在城市或州外的土地所有者那裡租來的。當太陽能開發商簽訂長達數十年的合同,支付每英畝現行價格兩倍或三倍的價格時,土地所有者很難拒絕這些報價。年收入受市場需求波動影響的農民無法競爭。

但是,如果農民和太陽能公司能夠找到一種相互了解的方式,越來越多像里格斯這樣的農民將太陽能視為潛在的安全網。他們可以從太陽能公司的租賃中獲得被動收入,同時仍為市場提供產品。

機會與挑戰

在芝加哥舉辦的太陽能發電場峰會的標誌——一隻覆蓋在太陽能板上的羊——象徵著伊利諾伊州農業光伏發電還必須完成的工作。

羊和太陽能電池板非常相配。羊喜歡面板上的陰影,並能很好地保持草叢的低矮。但是,伊利諾州的養羊戶並不多,而且美國對羊肉產品的需求並不大。

主辦單位表示,與去年首屆高峰會相比,今年 7 月高峰會的註冊人數仍增加了一倍以上。

伊利諾大學研究人員正在香檳市佔地 54 英畝的太陽能農場 2.0 中探索壟斷伊利諾伊州農業產出的中耕作物如何與太陽能電池板共存。

他們的初步研究表明,需要大量陽光且長得很高的玉米在太陽能電池陣列中表現不佳。但是,大豆、小麥、大麥和乾草等較短、更耐蔭的作物可能在面板之間的狹小空間中生長良好。在亞利桑那州和麻薩諸塞州等美國其他地區,農業光電農場的番茄、羅勒和莓果等特種作物的產量前景看好。

在太陽能農場2.0 以南165 英里的薩林縣,美國農田信託基金與太陽能開發商Sol Systems 合作,看看kernza(一種改善土壤健康的雜交小麥)是否也能與伊利諾伊州的太陽能電池板一起生長良好。然而,與綿羊一樣,美國消費者對 kernza 的需求並不大。

環保人士長期以來一直質疑伊利諾伊州是否應該種植如此多的玉米和大豆。根據美國國家科學院發表的一項研究,它們是水資源密集的,主要用於生物燃料和牲畜飼料,而不是人類消費,而且單一作物種植降低了土壤健康。

“中西部地區到處都是食物沙漠,農貿市場是獲得農產品的唯一途徑。我們有辦法大規模重建一些特種作物供應嗎?”由美國農地信託基金智慧太陽能部門主管伊森溫特 (Ethan Winter) 提出。這個由 12 人組成的團隊大約三年前才來到這裡,探索太陽能和農業的交叉點。這是新領域。

來自太陽能電池陣列的被動收入流可以為伊利諾伊州農民提供實現收成多樣化所需的緩衝。

「對我們來說,培育和種植這種植物,它不會在第一年帶來巨額利潤。當我們種植這些對伊利諾伊州中部來說陌生的作物時,我們可能會陷入困境,」里格斯說,他對嘗試更多直接面向消費者的產品,例如漿果和鮮花。“最酷的事情是農業光伏可以減輕這種風險,直到我們擅長為止。”

農業光伏也被認為是一種使農業更具彈性的方法。當天氣變得更加惡劣時,太陽能電池板可以保護農作物免受陽光和風暴的傷害。

“隨著氣候變化,我們可能會和極端的降水,有一些遮蔭實際上可能有利於植物。因此,這也是非常前瞻性的研究。

慢慢升溫到太陽

許多伊利諾伊州農民都處於守勢,因為他們看到公用事業規模的非農業光伏項目在他們的田地旁邊突然出現。

去年,伊利諾伊州通過了一項分區法,規定任何批准用於農業或工業用途的土地也有資格

近年來,農民已經不得不適應風車的湧入,並對碳封存提出了擔憂。

伊利諾伊州韋弗利的第一代農民謝恩·格雷(Shane Gray)說:「人們似乎想在伊利諾伊州中部就所有這些綠色能源展開一場戰爭。」他的農場毗鄰雙黑鑽石。該項目佔地 4,100 英畝,是密西西比河以東最大的太陽能項目,預計將抵消芝加哥市市政運營 70% 的電力。

選擇這塊土地是因為它靠近」 專案開發商 Swift Current Energy 的總裁兼聯合創始人 Matt Birchby 說道。雖然他表示該公司願意將農業光伏納入未來計劃,但該場地不會進行任何種植,該場地的規模相當於 11 個家庭農場。

美國農地信託基金中西部太陽能專家艾倫·貝利表示:“如果你是輸電線路一定半徑範圍內的土地所有者,你要么會收到一封郵寄的信件,要么會收到敲門聲。”

代表該州四分之三農民的伊利諾伊州農業局反對在生產性農田上建造太陽能計畫。它主張將它們放置在廢棄的棕地、空地和屋頂上。

但是,由於土地整治成本的原因,棕地和前垃圾掩埋場的專案往往更小、更昂貴,根據伊利諾伊州試驗農業光伏的太陽能公司 Sol Systems 負責影響力的副總裁 Anna Toenjes 表示。

「在不同類型的土地上靈活地開發專案對於實現聯邦和州層級設定的目標所需的規模至關重要,」托恩傑斯說。

雖然根據美國農地信託基金的分析,預計僅占美國農地總面積的 1%,但生產力最高的農地最有可能受到影響。

從歷史上看,城鎮和城市建在最肥沃的農田旁。該組織總裁兼執行長約翰·皮奧蒂 (John Piotti) 表示,隨後在這些人口稠密的地區旁邊建造了太陽能電池陣列必須連接的輸電線路。

然而,農業光伏發電正在伊利諾州農村地區慢慢流行起來。本月早些時候,里格斯縣農業局向州級決議委員會提交了修改該組織反對太陽能開發強硬立場的提案。如果獲得批准,伊利諾伊州農業局將支持農業光伏計畫的公共資金。

政策將引領步伐

最後,聲明並將確定農業光電的進步步伐。

總部位於波士頓的太陽能開發商 Lightstar Renewables 上個月申請在凱恩縣建造伊利諾州最大的商業農業光伏計畫。

這個 4.95 兆瓦、佔地 36 英畝的計畫的命運掌握在州政府手中,預計每年可為 1,100 戶家庭提供足夠的電力並種植乾草和大豆。

該公司在輸電線路附近找到了一位有興趣的土地所有者,與當地農民合作設計了一個可以在其下方和之間種植的陣列,並成功推動該項目通過了縣許可程序。

現在,Lightstar 正在等待加入伊利諾伊州 Shines,這是一項州政府太陽能激勵計劃,最多可支付太陽能係統 40% 的成本。

即使根據普利茲克政府的 2021 年氣候和公平就業法案分配了更多兆瓦電力,該計劃收到的申請數量仍超過了電網容量。

Lightstar 的開發經理 Cecelia Stephens 表示:“由於伊利諾伊州 Shines 的時間表和容量限制,我們預計實際建成和投入運營的速度會很慢。”

雖然凱恩縣計畫預計今年將獲得批准,但如果未獲批准,該公司計劃在 2025 年再次申請。

伊利諾伊州閃耀計畫通常被認為是各州支持太陽能發展的全國典範,但史蒂芬斯表示,有機會更加重視農業光伏計畫。

申請透過基於積分的系統進行評估。目前,農業光電僅獲得一分。相比之下,建在屋頂上的項目獲得三分,而建在棕地上的項目獲得兩分。

史蒂芬斯說:“如果伊利諾伊州閃耀計劃能夠進一步激勵或優先考慮農業光伏項目,我認為這確實有助於推動我們更快地前進。”

她指出紐約是一個真正在新領域進行投資的州的例子。它剛剛宣布了一項撥款計劃,將為農業光伏項目提供高達 75 萬美元的資助。

里格斯希望看到伊利諾伊州希恩斯的積分系統進一步分解,以優先考慮那些將產生最高農業產出並創造最多農業就業機會的計畫。

鑑於太陽能發電場的租約通常持續二到四十年,他感到迫切需要啟動農業光伏計畫。

「每天,我們都沒有分層激勵結構來激勵真正、強大的雙重用途,就會有另一個項目正在進行,該項目將持續 25 年,這是一個錯失的機會,」他說。

美國能源部和農業部已投入數千萬美元用於農業光伏研究。

國會兩黨也支持進一步研究農業光電。眾議院共和黨人今年五月提出的農業法案指示農業部研究「共享太陽能和農業生產」的影響和最佳實踐。此外,它還告訴農業部門不要資助任何在主要農田上的太陽能項目,除非這些項目納入了農業光伏發電或得到了當地政府的批准。

美國農地信託基金保護和氣候政策經理薩曼莎·利維 (Samantha Levy) 表示:“農業光伏發電的興起是我們每五年需要製定一份新農業法案的一個重要原因。”

農業光伏在 2018 年才開始討論,因此並未包含在去年到期的上一份農業法案中。在未能達成共識後,意見分歧的國會選擇將 2018 年農業法案延長至今年 9 月。

歷史表明,國會可能會陷入僵局,直到 11 月總統大選後,將 2018 年法案延長一年。

由於聯邦政府的拖延和州一級的積壓,里格斯擔心家庭農民將失去參與清潔能源轉型並維持其珍貴生計的機會。

「如果一個具有真正的農業雙重用途,並與一個小型家庭農場合作,這是該家庭的金門票。 」

2024 年《芝加哥論壇報》。由 Tribune Content Agency, LLC 發行。

引文:有些農民和太陽能開發商不想爭奪土地,而是希望並肩工作(2024年8月6日)檢索日期:2024 年 8 月 6 日取自 https://techxplore.com/news/2024-08-farmers-solar-side.html

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