Agrivoltaics: Solpaneler på gårder kan være en vinn-vinn

Agrivoltaics: Solpaneler på gårder kan være en vinn-vinn

Massachusetts leder ledningen i to-bruk solinstallasjoner, noe som gjør det mulig å dyrke noen avlinger og beite dyr samtidig som det genererer ren energi.

Solpanelene i feltene ved University of Massachusetts Crop Research and Education Center ser ikke ut som det de fleste av oss har kommet til å forvente. I stedet for å jage nær jorden, er de montert syv meter fra bakken, med god plass for bønder eller kyr å vandre under. Paneler er adskilt av to- og tre fots hull, i stedet for å klare seg tett sammen. Lyset strekker seg gjennom disse mellomrommene, og under, rader med løvskala og brusselspirer erstatter den typiske blotte jorden eller gresset.

Dette uvanlige arrangementet er et av de første eksemplene på en dual-use solinstallasjon - noen ganger kalt agrivoltaics. Det er en fotovoltaisk matrise som er hevet langt nok fra bakken og avstand på en slik måte at enkelte avlinger fortsatt kan vokse rundt og under panelene. Målet er å hjelpe bøndene å diversifisere inntektene gjennom fornybar energi, samtidig som de holder land i landbruksbruk og reduserer klimagassutslipp.

"Dette virker som en fin ting - du kommer til å bo og bruker samme eksakte plass til å generere penger fra solproduksjon," sa Brad Mitchell, nestleder i Massachusetts Farm Bureau Federation. "Men det er fortsatt i de tidlige stadiene."

Tanken om å produsere solenergi og voksende avlinger på samme land har eksistert en stund. Isolerte demonstrasjons- og forskningsinstallasjoner er på plass eller planlagt i Arizona, Japanog Frankrike. I de senere år har konseptet imidlertid blitt mer attraktivt, da prisen på fotovoltaiske paneler har gått ned, interessen for fornybar energi har økt, og det økonomiske presset på småbønder har vokst. Og fordi solskifter ofte forstyrrer landbruket, og forårsaker spenning mellom de to landbrukene, blir agrivoltaics sett på som en potensiell vinn-vinn.

Massachusetts er i forkant av push. Statens ambisiøse mål for fornybar energi-Strømsmål krever 3,600 megawatt av vind- og solkapasitet ved slutten av 2020, dobling statens nåværende produksjon av 1,800 megawatt-har skapt en økning av interesse for å utvikle solprosjekter, men statens høye befolkningstetthet betyr at tilgjengelig areal er lite.

Videre hevder mange lokale matforespørgere at en utilstrekkelig del av maten som er konsumert i Massachusetts, vokser der. Den korte vekstsesongen sammen med høye kostnader for arbeidskraft og land kan gjøre oppdrett i Massachusetts et økonomisk usikkert forslag. Noen advokater sier at to-bruk solinstallasjoner har potensial til å lette et antall av disse problemene samtidig.


Få det siste fra InnerSelf


Tradisjonelt, når solenergiutviklere vender seg til jordbruksland for sine prosjekter, blir eiendommen leid eller solgt til utvikleren, toppsjordet er avskåret, og panelene er montert på betongfottøy innebygd i landet. Mens skiftet øker fornybar energiproduksjon, svekker det lokale matforsyningen. Noen fylker har selv begynt å forby storskala solutviklinger på landbrukseiendom som en måte å bevare landet på.

Utviklingen i dobbelt bruk er spesielt egnet til Massachusetts 'behov, og staten griper muligheten. UMass-installasjonen, et partnerskap mellom det private solvarmefirmaet Hyperion Systems og universitetet, er hjemmet til et unikt forskningsprosjekt som har til formål å beregne nøyaktig hvordan forskjellige avlinger koster når de vokser under hevede paneler. Og statens nye solenergi-insentivprogram, kjent som Solar Massachusetts Renewable Target (SMART), gir ekstra kompensasjon for prosjekter med dobbelt bruk.

"Vi vet ikke at noe annet gjør hva vi gjør," sier Michael Lehan, rådgiver for Hyperion Systems.

Agrivoltaics 'Origin Story

Historien om dual-use-prosjekter i Massachusetts dateres til 2008, da byggherreinnehaveren Dave Marley installerte solcellepanel på taket på hovedkontoret i Amherst og raskt bestemte seg for at han ønsket å generere enda mer energi. Da han begynte å betrakte jordbruksmark som et sted, ble Marley fast bestemt på å finne en måte å unngå å forstyrre landets landbruksbruk.

"Han fortsatte å understreke," Jeg vil holde landet levende og godt. Jeg ønsker ikke å dekke opp landet, "sa Gerald Palano, fornybar energi koordinator for Massachusetts Department of Agricultural Resources.

I 2009, ble Marley knyttet til forskere ved UMass og i 2010 hans visjon blitt en realitet med bygging av en 70-panelmatrise på en forskningsgård i South Deerfield, Massachusetts. Det følgende året dannet Marley Hyperion Solar for å forfølge denne nye tilnærmingen til fornybar energi. Marley døde i 2013, og hans sønn James har tatt over virksomheten.

I dag er dual-use-installasjonen Dave Marley påtatt, og fortsetter sine mål. Den nedre enden av panelene blir hevet opp syv meter fra bakken og stiger til 15-føtter i luften. De er adskilt langt nok fra hverandre for å tillate sollys å passere gjennom til feltet under og kan forskyves horisontalt for å justere gapet. Panelene støttes av vertikale poler innebygde 10 føtter i bakken. Ingen betong blir brukt, så jordskader er begrenset og helt reversibel.

"Hva bønder virkelig bryr seg om er landet," sa Lehan. "Og det er minst jordforstyrrelser."

Siden matrisen kom på nettet i 2011, har Stephen Herbert, professor i agronomi ved UMass, studert panelets påvirkning på vekst i veksten. Hans resultater har vært oppmuntrende.

Da han dyrket gress og andre fôrplanter for å støtte beitekyr, ga marken under panelene mer enn 90 prosent så mye volum som land som mottok direkte sol. For biff- eller melkebønder er agrivoltaiske arrays en "no-brainer", sa Hebert, mellom biter av en frisk Brusselspire han plukket fra en stilk under et panel.

Kan Agrivoltaics Work?

Tidlige resultater tyder på at grønnsaker som peppers, brokkoli og sveitsisk chard kan produsere om 60 prosent av volumet de ville i full sol når de vokser under panelene. Samtidig tilbyr et dual-use-system omtrent halvparten av kraftproduksjonskapasiteten per acre av en konvensjonell installasjon, og kostnadene er høyere.

Men mens disse systemene gir mindre energiutvikling og lavere avkastningsproduktivitet enn solpaneler eller jordbruk alene, betaler kombinasjonen generelt seg.

«Absolutt,» sa Lehan, Palano og James Marley, nesten i fellesskap.

Hyperion anslår at de to bruksinstallasjonene betaler for seg selv på om lag åtte år, under gjennomsnittlige forhold. Statlige og føderale tilskudd kan forkorte den tidslinjen.

For å bidra til å akselerere vedtaket av denne nye tilnærmingen, setter Massachusetts penger på linjen. I november lanserte staten SMART-programmet, som betaler solfangere en fast basisrente for hver kilowatt-time energi de genererer. Beløpet de tjener blir da trukket fra kostnaden for strømmen de trekker fra nettet når panelene ikke produserer nok strøm. Hvis en eier produserer mer energi enn de bruker, kan de bruke disse kreditten til fremtidige regninger.

Basissatsene for disse solvarmeanleggene varierer fra 15 cent til 39 cent per kilowatt-time, avhengig av størrelsen og plasseringen av utviklingen. Prosjekter som kombinerer solcellepaneler med oppdrett, tjener ekstra 6 cent per kilowatt-time. I praksis betyr det at et 1-megawatt system på jordbruksareal med solcellepaneler i faste stillinger som kan produsere rundt 1.2 millioner kilowatt-timer energi om et år, vil tjene ekstra $ 72,000 mot en elektrisk regning.

I de første seks ukene av SMART foreslo fem søknader med to bruksprosjekter, og ytterligere to har sendt inn forhåndsbestemmelsesforespørsler, et tidligere skritt i prosessen. Flere flere utviklere har spurt om potensiell utvikling, sa Palano. De foreslåtte prosjektene spenner fra 249 kilowatt til 1.6 megawatt.

"Vi tror at interessenivået er der fra store utviklere og andre, men konseptet er nytt, så de trenger å investere mer tid for å bedre forstå," sa han. "Vi er glade for å se interessen så langt."

Ikke alle landbruksområder vil ha nytte av agrivoltaics. De ekstra kostnadene og innsatsene kan ikke være fornuftige i en region som allerede har rikelig med åpent, ikke-landbruksområde for å være vertskap for sol-arrays, for eksempel.

Agrivoltaics: Solpaneler på gårder kan være en vinn-vinn

Et dual-use sol-array i Massachusetts.

På steder som Massachusetts, sa Palano at teknologien bare kommer til å bli bedre og mer nyttig. Han ser allerede interesse for paneler som beveger seg for å følge solen, og maksimerer sin energiproduksjon. Han forventer også økende interesse for lagring, i hovedsak store batterier som kan samle inn strøm og lagre den til bruk når solen ikke skinner. Fremtiden kan til og med inkludere gjennomsiktige paneler som vil gi mer lys gjennom til planter som vokser under, la han til.

"Vi sier," la oss se om vi kan få dette til neste nivå, "sa Palano. "Vi gleder oss til innovasjonen."

Denne artikkelen opprinnelig dukket opp på Sivile spisesteder

Om forfatteren

Sarah Shemkus er freelance reporter og redaktør som skriver om forretninger, teknologi, mat og de stedene de møter. Hennes arbeid som dukket opp i The Boston Globe, The Guardian, Skifer og andre fine publikasjoner. Hennes lidenskaper inkluderer bønder markeder, havet, data, skarpe cheddarost, mysterium romaner, National Public Radio, punktlighet, reise og riktig grammatikk. Følg Sarah på Twitter @ shemkus.

Toppfoto: Tomater som vokser under solpaneler ved University of Massachusetts. (Alle bilder med hilsen av Hyperion Systems.)

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = sol på små gårder; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}