两用太阳能农场是加州的解决方案吗?

由梅根·波姆

如果我告诉你,你可以在同一块土地上同时从事农业和可再生能源,你会怎么想?农业voltics就是这样做的。“农业”和“光伏”(一种将太阳能转化为电能的方法)的巧妙结合就是其中之一四个主要类型两用太阳能再生农业技术和太阳能电池板在同一地点,以允许发电和粮食生产。在最近的一次文章这些两用太阳能电池板通过提供更清洁的能源、更多的食物和更健康的土壤,对水、土壤和能源效率产生广泛的积极影响,并具有更强的保水和固碳能力。

有什么好处?

能源部列举了农业光伏装置的几个好处,包括三个主要类别:土地利用和发电效率、土壤再生和生态保护以及增加收入。让我们回顾一下这三个例子。

农作物的双重使用太阳能电池板

图片来源:国家可再生能源实验室

两用太阳能电池板使电力和粮食生产都能在同一块土地上进行。这一优势可能是解决迫在眉睫的全球问题的关键有限的农田而且全球人口增加.在2017年一项农业volics试点研究中德国,土地利用效率提高了60-84%。下图比较了两种类型的农田使用情况,可以看出这种更高的生产力。想象一下,左边的土地100%可以用来生产小麦,而右边的土地100%用来生产太阳能发电。但是当两块土地都种植80%的小麦和80%的太阳能时,土地的效率就会提高到160%。(图片来源:Fraunhofer ISE)

图片来源:弗劳恩霍夫伊势

阴暗处制造

农业生产效率的提高与小气候在太阳能电池板下面。由于太阳能电池板和植物的结合,创造了一个更本地化的气候,可以使太阳能电池板的生产力和作物产量都受益。下面植物的蒸腾作用冷却了上面的太阳能电池板,提高了太阳能电池板的效率,同时太阳能电池板为植物遮荫,保存了该地区的水分。一个亚利桑那州研究发现在作物生长中增加太阳能电池板有助于缓解农民今天所经历的严重气候变化。遮阳和保水可以防止干旱,但也可以在冬天保持温暖,防止霜冻。结果是一个更凉爽、更节水、对电池板、植物和劳动农民具有保护作用的小气候。生长季节也可能开始得更早,结束得更晚,从而增加作物产量。这种整体效率在像旧金山海湾地区这样的地方是至关重要的,在那里,越来越多的城市社区可以从更可持续的农业空间利用中受益。

这对研究结果至关重要德国研究某些作物(特别是叶蔬菜、各种水果和田间饲料)从额外的荫凉中受益,尤其是在干旱时期。近年来加州的炎热和炎热干旱对包括农场工人在内的所有人来说,情况都达到了创纪录的严重程度。有限的灌溉用水严重影响了作物生产。在人们努力节约用水的时代,像农业发电这样的创新努力是有必要的,以解决这种绝望。几项研究已经证明农业光伏能减少农业用水,但亚利桑那大学的研究人员发现,在农业光伏系统的太阳能电池板下,蒸发下降了50%由于气温较低。新的结构,充满营养的土壤可以保留更多的水,因此作物需要较少的频繁浇水比直接在阳光下。如果旧金山湾区的土壤能有更大的保水能力,可能会保存更多的水。任何节约的水都是加州人的胜利。

此外,农业发电可以为农民提供持续的收入来源。特别是在作物歉收的年份,太阳能带来的收入将为农民提供经济弹性,同时还有机会为退化土地提供养分和土地补给。亚利桑那州品味与优先学习还证明,种植味道和在阳光下生长的蔬菜是对农民最有利的。

科罗拉多州杰克太阳能花园的照片。来源:NREL

未来是光明的

至于农业综合企业的最佳实践,还有很多有待观察。美国最近的研究显示,这可能取决于天气、土壤类型、作物类型和地理位置。此外,双重用途太阳能系统的材料和安装成本的增加也引起了人们的关注研究正在进行中。然而,目前的成功故事如杰克的太阳能花园以及政府的支持(InSPIRE项目的太阳能发展战略指南南加州的太阳基地传粉者计分卡,麻萨诸塞州聪明的项目)已经证明,双重用途太阳能的实施得到了广泛的支持,并可以扩展到加州。事实上,美国农业部美国农村能源项目提供资助机会,鼓励安装为农业操作服务的可再生技术,以减少温室气体排放。

斯科特·威克斯,加州食品和农业部的高级环境科学家,表示他们扫描该计划“如果能抵消用于灌溉的电力,就会资助太阳能电池板”。虽然该州涉及两用太阳能电池板的项目很少,但这并不意味着机会就没有了。通过这样的项目,加利福尼亚州为湾区提供了改善可持续农业和能源实践的空间。

两用太阳能对加州有意义吗?种种迹象表明,答案是肯定的。该州已经在实施环境可持续政策方面领先全国某人1383年的零废物计划及某人100年美国的可再生能源需求。agrivolics将通过支持清洁能源生产和可持续农业来扩大这种积极的努力。除了农场,湾区内的城市县市可能会考虑在花园甚至屋顶农业中实施两用太阳能。正如克恩县的最高规划师罗蕾莱·奥维亚特所建议的那样,两用太阳能可能在较小的规模下最适合加州人德拉诺的记录

我最初对学习更多关于两用太阳能的知识很感兴趣,因为它结合在一起bobty综合体育而且可持续农业这两个领域与Acterra应对气候变化的重点密切相关。尽管还需要对两用太阳能系统进行更多的研究,以了解它们在湾区的使用和成功,但我们从美国联邦政府、州立大学和国际组织获得的证据表明,这对农民、公民和环境都有不可否认的好处。通过促进作物产量、可再生能源、节水和土壤再生,两用太阳能农场可能不是对抗气候变化的唯一解决方案,但很可能是推进加州气候目标的另一种方法。

米根·伯姆是威廉姆斯学院即将升入大二的学生,她打算在那里攻读环境研究和政治学双学位。她最近在Acterra实习,为本土湾区特别是为可持续农业和零废物倡议开展政策和项目研究。

里程碑式的决定使美国更接近全电力建筑标准

图片来源:加州能源委员会

图片来源:加州能源委员会

由温迪周

8月11日,加州能源委员会(CEC)一致投票通过对2022年建筑规范的修改制定了几项促进建筑电气化的措施,这些措施将于2023年1月1日生效(如果加州建筑标准委员会在最后一步批准的话)。

好消息

该规范现在指定高效电热泵技术作为新住宅建筑和小型商业建筑的基线。热泵既可用于空间加热也可用于冷却,它采用了完全不同的传热原理,而不是产生热量,这意味着它们具有极高的能源效率和成本效益。据估计bobvila.com在美国的一个冬季,一个可能支付850美元为一个天然气炉供电或900美元为一个传统电炉供电的客户,只会支付500美元为一个热泵供电。

昨天的投票还支持了加州家庭太阳能光伏系统和电池存储标准的扩展。鉴于太阳能的间歇性可用性,太阳能+存储被视为该州可再生能源基础设施的关键组成部分。鉴于燃气烹饪对室内空气质量的负面影响的新发现,新规范还要求改进燃气灶的通风标准。

积极的能量

将CEC的举措视为一场强势胜利的一个原因是其规模可观人类昨天的虚拟听证会证明了能量因素。环保人士和忧心忡忡的居民纷纷站出来发表公开意见。“将近100人作证,只有3人反对,”MenloSpark组织的执行董事黛安·贝利(Diane Bailey)说。公众的支持表明,越来越多的人正在动员起来,要求加州使用清洁能源。

随着这一决定,加州成为全国第一个批准将电热泵作为建筑规范基线技术的州。(就像汽车标准一样,加州庞大的经济经常预示着其他州的政策可能发生变化。)热泵的另一个优点是可以灵活地满足加热和冷却的需求。在过去不依赖空调的地区(包括旧金山湾区),极端高温事件预计会恶化,通过新法规鼓励使用热泵不仅能减少排放,还能提高加州的气候适应能力。

要向全电动汽车转型,还有很多工作要做

然而,大多数电气化专家都认为,未来还有更多的工作要做,特别是考虑到最近的情况IPCC评估报告概述了一个越来越短的时间框架,在此期间防止极具破坏性的气候影响。许多人对规范没有全面要求全电动新建筑表示失望。Acterra Karl Knapp GoEV项目高级经理Linda Hutchins-Knowles评BOB·TY(中国)官方入口论道:“虽然我赞赏加州雄心勃勃的新能源法规,这是迈向全电力建筑的重要一步,但至关重要的是,下一个版本的能源法规要求全电力建筑,以保护加州人免受室内脏气体的健康影响和甲烷气体的气候影响。”她补充说:“我为这一进步感到高兴,但也为他们没有采用全电力编码而感到遗憾周期。政府间气候变化专门委员会最近的报告显示,我们正处于人类的红色警报中,我们必须更加大胆地采取行动,迅速、公平地从肮脏的化石燃料过渡到清洁的可再生能源。”

另一个持续存在的紧迫挑战是更加关注公平和惠及所有人的电气化问题。bobty综合体育“建造100%使用清洁能源的全电动住宅更实惠,改善了住宅的空气质量,并降低了建筑成本——这应该成为全州的标准。我们期待着让加州人更容易获得清洁技术,使他们免受极端高温的影响,在这一过程中更多地优先考虑最脆弱的社区,并在这一过渡中以公平为中心。”“建设脱碳联盟”加州负责人何塞·托雷斯说


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