Massachusetts lei die lading in tweeledige sonkraginstallasies, wat dit moontlik maak om gewasse en weideldiere te laat groei terwyl skoon energie opgewek word.
Die sonpanele in die velde van die Universiteit van Massachusetts Crop Research and Education Centre lyk nie soos wat die meeste van ons verwag het nie. In plaas daarvan om naby die aarde te wees, is hulle sewe voet van die grond af gemonteer, met genoeg ruimte vir boere of koeie om onder te dwaal. Panele word geskei deur twee- en drie voet-gapings, in plaas daarvan om styf saam te klou. Lig vloei deur hierdie spasies en onder, rye blaargroei en spruitjies vervang die tipiese kaal grond of gras.
Hierdie ongewone reëling is een van die eerste voorbeelde van 'n tweeledige soninstallasie - soms genoem agrivoltaics. Dit is 'n fotovoltaïese skikking wat ver genoeg van die grond af opgelig is en op so 'n wyse gespasieer is dat sommige gewasse steeds onder die panele kan groei. Die doel is om boere te help om hul inkomste te diversifiseer deur hernubare energieopwekking, terwyl hulle grond in landbou gebruik en die uitstoot van kweekhuisgasse verminder.
"Dit lyk asof dit 'n goeie ding is - jy gaan boer en dieselfde spasie gebruik om geld uit die sonproduksie te genereer," het mnr. Brad Mitchell, adjunk uitvoerende direkteur van die Massachusetts Farm Bureau Federasie. "Maar dit is nog in die vroeë stadiums."
Die idee om sonkrag te produseer en die opbrengs van gewasse op dieselfde land, is al 'n rukkie lank. Geïsoleerde demonstrasie en navorsingsinstallasies is in plek of beplan Arizona, Japan, en Frankryk. In die afgelope jaar het die konsep egter meer aantreklik geword, aangesien die prys van fotovoltaïese panele afgeneem het, die belangstelling in hernubare energie het gestyg, en die finansiële druk op kleinboere het gegroei. En omdat sonraamwerke dikwels die landbou verplaas, wat spanning tussen die twee grondgebruike veroorsaak, word agrivoltaics beskou as 'n potensiële wen-oorwinning.
Massachusetts is aan die voorpunt van die druk. Die staat se ambisieuse hernubare energie doelwitte-Stroom-teikens bel vir 3,600 megawatt se wind- en sonkapasiteit teen die einde van 2020, verdubbeling die staat se huidige uitset van 1,800 megawatt-het 'n opbrengs van belangstelling in die ontwikkeling van sonkragprojekte geskep, maar die staat se hoë bevolkingsdigtheid beteken dat beskikbare grond skaars is.
Voorts beweer baie plaaslike voedselvoorstanders dat 'n onvoldoende gedeelte van die voedsel wat in Massachusetts verbruik word, daar gegroei word. Die kort groeiseisoen, tesame met hoë koste vir arbeid en grond, kan boerdery in Massachusetts 'n finansieel onvoorsiene voorstel maak. Sommige voorstanders sê dat dubbele gebruik sonkraginstallasies die potensiaal het om 'n aantal van hierdie probleme gelyktydig te verlig.
Tradisioneel, wanneer sonkragontwikkelaars na die landerye gaan vir hul projekte, word die eiendom gehuur of verkoop aan die ontwikkelaar, die bogrond is gestroop, en die panele word op betonvoetstukke wat in die land ingebed is, gemonteer. Terwyl die verskuiwing hernieubare energie-opwekking bevorder, verswak dit die plaaslike voedselvoorsiening. sommige graafskappe het selfs begin om grootskaalse sonontwikkelings op landbougrond te verbied as 'n manier om die land te bewaar.
Dual-gebruik ontwikkelings is veral geskik vir Massachusetts se behoeftes, en die staat maak die geleentheid aan die gang. Die UMass-installasie, 'n vennootskap tussen die private sonkorporasie Hyperion Systems en die universiteit, is die tuiste van 'n unieke navorsingsprojek wat daarop gemik is om presies te bereken hoe verskillende gewasse gaan vermeerder wanneer hulle onder die verhoogde panele groei. En die staat se nuwe sonkrag-aansporingsprogram, bekend as Solar Massachusetts Renewable Target (SMART), bied ekstra vergoeding vir dubbele gebruiksprojekte.
"Ons weet nie dat daar iets anders doen wat ons doen nie," het Michael Lehan, 'n adviseur van Hyperion Systems, gesê.
Agrivoltaics 'Origin Story
Die verhaal van dual-use projekte in Massachusetts dateer na 2008 toe die konstruksiemaatskappy eienaar Dave Marley 'n sonskikking op die dak van sy hoofkwartier in Amherst geïnstalleer het en vinnig besluit het dat hy nog meer energie wou opwek. Toe hy begin om landbougrond as plek te oorweeg, het Marley besluit om 'n manier te vind om die land se landbougebruik te onderbreek.
"Hy het beklemtoon," Ek wil die land lewendig en goed hou. Ek wil nie die land bedek nie, '' het Gerald Palano, hernieubare energie-koördineerder van die Massachusetts Departement van Landbouhulpbronne, gesê.
In 2009 het Marley verband met navorsers by UMass en in 2010 sy visie 'n realiteit geword met die konstruksie van 'n 70-paneel array by 'n navorsingsplaas in South Deerfield, Massachusetts. Die volgende jaar het Marley Hyperion Solar gevorm om hierdie nuwe benadering tot hernubare energie te volg. Marley het in 2013 gesterf, en sy seun James het die besigheid oorgeneem.
Vandag bly die dubbele gebruiksinstallasie Dave Marley in plek, en sy doelwitte word bevorder. Die onderste punte van die panele word sewe voet van die grond af opgestyg en op 15-voete in die lug gestyg. Hulle is ver genoeg van mekaar af om die sonlig deur te gee na die veld hieronder en kan horisontaal verskuif word om die gaping aan te pas. Die panele word ondersteun deur vertikale pole ingeboude 10 voete in die grond. Geen beton word gebruik nie, dus is die skade aan die grond beperk en heeltemal omkeerbaar.
"Wat boere regtig omgee, is die land," het Lehan gesê. "En daar is minimum grondversteuring."
Sedert die skikking aanlyn in 2011 gekom het, het Stephen Herbert, professor van agronomie by UMass, die impak van die panele op gewasgroei bestudeer. Sy resultate is bemoedigend.
Toe hy gras- en ander voerplante gekweek het om weidingskoeie te ondersteun, het die grond onder die panele meer as 90 persentasie soveel volume gelewer as grond wat direkte son ontvang het. Vir bees- of suiwelboere is agrivoltaïsche skikkings 'n "no-brainer", het Hebert gesê, tussen die byt van 'n vars Brusselse spruit wat hy van 'n stingel onder 'n paneel gepluk het.
Kan Agrivoltaics werk?
Vroeë resultate dui daarop dat wanneer dit onder die panele gegroei word, groente soos pepers, broccoli en Switserse chard kan produseer ongeveer 60 persent van die volume wat hulle in volle son sal hê. Terselfdertyd bied 'n dubbele gebruikstelsel ongeveer die helfte van die kragopwekkingskapasiteit per hektaar van 'n konvensionele installasie, en die koste is hoër.
Alhoewel hierdie stelsels minder energie opwek en laer gewasproduksie as sonpanele of landbou alleen bied, betaal die kombinasie gewoonlik.
"Absoluut," het Lehan, Palano en James Marley gesê, byna in harmonie.
Hyperion skat dat sy dubbelgebruiksinstallasies in ongeveer agt jaar onder gemiddelde toestande vir hulself betaal. Staat en federale toekennings kan daardie tydlyn verkort.
Om te help om die aanneming van hierdie nuwe benadering te versnel, bring Massachusetts 'n bietjie geld op die lyn. In November het die staat die SMART-program geloods, wat solareienaars 'n vaste basiskoers betaal vir elke kilowattuur energie wat hulle genereer. Die bedrag wat hulle verdien, word dan afgetrek van die koste van die elektrisiteit wat hulle uit die rooster trek wanneer die panele nie genoeg krag lewer nie. As 'n eienaar meer energie produseer as wat hulle gebruik, kan hulle daardie krediete op toekomstige rekeninge toepas.
Basiskoerse vir hierdie sonkraginstallasies wissel van 15 sent tot 39 sent per kilowattuur, afhangende van die grootte en ligging van die ontwikkeling. Projekte wat sonpanele kombineer met boerdery verdien 'n ekstra 6 sent per kilowattuur. In praktiese terme beteken dit dat 'n 1-megawattstelsel op landbougrond, met sonpanele in vaste posisies wat sowat 1.2 miljoen kilowatt-uur energie in 'n jaar kan produseer, 'n ekstra $ 72,000 verdien in die rigting van 'n elektriese rekening.
In die eerste ses weke van SMART het vyf aansoeke voorlopige projekte voorgestel en nog twee het voorafbepalingsversoeke ingedien, 'n vroeëre stap in die proses. Verskeie meer ontwikkelaars het navraag gedoen oor potensiële ontwikkelings, het Palano gesê. Die voorgestelde projekte wissel van 249 kilowattes tot 1.6 megawatt.
"Ons dink die vlak van belangstelling is daar van grootskaalse ontwikkelaars en ander, maar die konsep is nuut, so hulle moet meer tyd belê om beter te verstaan," het hy gesê. "Ons is bly om die belangstelling tot dusver te sien."
Nie elke landbougebied sal voordeel trek uit agrivoltaics nie. Die bykomende koste en moeite kan nie sin maak in 'n streek wat byvoorbeeld baie oop, nie-landbou-ruimte het om byvoorbeeld sonraamwerke aan te bied.
'N Dual-gebruik sonskikking in Massachusetts.
In plekke soos Massachusetts, sê Palano egter die tegnologie gaan net beter en meer behulpsaam wees. Hy sien reeds belangstelling in panele wat beweeg om die son te volg, om hul energie-opwekking te maksimeer. Hy verwag ook groeiende belangstelling in stoor, hoofsaaklik groot batterye wat krag kan insamel en dit kan red vir gebruik wanneer die son nie skyn nie. Die toekoms kan selfs deurskynende panele insluit wat meer lig kan gee aan plante wat hieronder groei, het hy bygevoeg.
"Ons sê," kom ons kyk of ons dit na die volgende vlak kan kry, "het Palano gesê. "Ons sien uit na die innovasie."
Hierdie artikel het oorspronklik verskyn op Burgerlike Eette
Oor Die Skrywer
Sarah Shemkus is 'n vryskut verslaggewer en redakteur wat skryf oor sake, tegnologie, kos en die plekke waar hulle almal ontmoet. Haar werk verskyn in Die Boston Globe, The Guardian, Lei, en ander fyn publikasies. Haar passies sluit in boeremarkte, die see, data, skerp cheddarkaas, geheimsinnige romans, nasionale openbare radio, stiptelikheid, reis en behoorlike grammatika. Volg Sarah op Twitter @ shemkus.
Top foto: Tamaties wat onder sonpanele by die Universiteit van Massachusetts groei. (Alle foto's met vergunning van Hyperion Systems.)
verwante Boeke
at InnerSelf Market en Amazon
