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马特·里格斯 (Matt Riggs) 的家人自 1874 年以来一直在厄巴纳务农。但他的父母不得不做第二份工作，以缓解主导伊利诺伊州农业部门的玉米和大豆市场的动荡。
过去几年里，里格斯意识到他家耕种了 150 年的土地也非常适合安装太阳能电池板。这片土地地势平坦、排水良好、阳光充足。
据太阳能产业协会称，伊利诺伊州力争到 2030 年将 40% 的能源消耗转化为可再生能源，到 2050 年实现 100% 的能源消耗，预计未来五年太阳能安装量将增加 1,700%。
根据 2022 年美国农田信托基金的分析，到 2040 年，全国范围内开发的约 83% 的新太阳能项目将安装在农田和牧场上。
但是，宽阔、低矮的太阳能电池阵列本身并不适用于农业。它们通常会占用农业生产用地。然而，情况并非如此。一个新兴领域“农业光伏”表明，较矮、耐阴的作物可能在太阳能电池板之间的狭小空间内生长良好。
在他的啤酒厂安装了太阳能电池板并了解它们的可靠性之后，里格斯想知道他是否可以用它们来对冲他的农场的资产负债表。
里格斯说：“太阳平均会在一定时间升起，所以你可以建立一个真正稳定、可预测的财务模型，作为一个在农场长大的人，我看到这个模型时就觉得‘哇，太棒了’。”
一些谷歌搜索让他了解了农业光伏技术。
虽然伊利诺伊州的农业光伏项目很少，但早期研究和小型项目表明太阳能和农业之间存在协同作用。太阳能电池板和农业的共置可以让农民继续经营，改善生态系统健康，养活国家并提供清洁能源。
学习讲同一种语言
农光伏是两个对土地看法不同的群体之间的思想碰撞。最近的一次农民论坛就展示了这一点。
“他学会了双语，现在不仅能讲技术，还能讲自然，”乔治亚州西南部的牧场主威尔哈里斯 (Will Harris) 说，他曾与一家开发商合作，在太阳能电池板下放牧羊群。
里格斯在论坛上表示，去年他曾考虑与一家开发商合作，但这家开发商却不给他植被修剪计划的优先购买权，此言一出引来一片笑声和嘲讽。
里格斯表示，他立即停止与该公司交谈，因为他不相信有人会说他们知道什么对他家的土地最有利。
“你可以给我每年一英亩一万亿美元。无论如何，我和我的家人都不会愿意签署这份合同，”他说。
他是伊利诺伊州为数不多的仍拥有农田的农民之一，他热衷于保持控制权，并一直在等待合适的开发商。但是，许多农民没有这种奢侈。
伊利诺伊州约 70% 的农田都是从居住在城市或州外的土地所有者那里租用的。当太阳能开发商以数十年的合同（每英亩价格是现行价格的两倍或三倍）接近他们时，土地所有者很难拒绝这些报价。年收入受市场需求波动影响的农民无法竞争。
但是，如果农民和太阳能公司能够找到一种相互理解的方式，越来越多的农民（如里格斯）将太阳能视为潜在的安全网。他们可以从太阳能公司的租赁中获得被动收入，同时仍为市场生产产品。
机遇与挑战
在芝加哥举办的太阳能农场峰会的标志是一只覆盖在太阳能电池板上的绵羊，象征着在伊利诺伊州，农业光伏发电要想起飞，仍有许多工作要做。
绵羊和太阳能电池板是绝配。绵羊喜欢太阳能电池板的遮荫，而且可以很好地抑制草的生长。但是，伊利诺伊州养羊的农民并不多，而且美国对羊肉产品的需求也不大。
尽管如此，组织者表示，与去年首届峰会相比，今年 7 月峰会的报名人数增加了一倍多。
在香槟市一块占地 54 英亩、名为“太阳能农场 2.0”的土地上，伊利诺伊大学的研究人员正在探索如何让垄断伊利诺伊州农业产量的农作物与太阳能电池板共存。
他们的初步研究表明，玉米需要大量阳光，而且长势较高，因此在太阳能电池板中生长得并不好。但是，大豆、小麦、大麦和干草等较矮、更耐阴的作物可能在太阳能电池板之间的狭小空间中生长良好。在美国其他地区，例如亚利桑那州和马萨诸塞州，农业光伏农场正在看到西红柿、罗勒和浆果等特色作物的丰收。
在距离太阳能农场 2.0 以南 165 英里的 Saline 县，美国农田信托与太阳能开发商 Sol Systems 合作，研究 Kernza（一种可以改善土壤健康的杂交小麦）是否也能在伊利诺伊州与太阳能电池板一起生长良好。然而，与绵羊一样，美国消费者对 Kernza 的需求并不大。
环保人士长期以来一直质疑伊利诺伊州是否应该种植这么多玉米和大豆。美国国家科学院发表的一项研究表明，这些作物耗水量大，主要用于生物燃料和牲畜饲料，而不是人类食用，而且单一种植已经破坏了土壤健康。
“中西部地区到处都是食品荒漠，农贸市场几乎是那里唯一的农产品供应渠道。我们有没有办法大规模重建一些特种作物供应？”美国农田信托智能太阳能部门主管伊桑·温特 (Ethan Winter) 提出。这个 12 人团队大约三年前才来到这里探索太阳能和农业的交汇点。这是一个新领域。
太阳能电池板产生的被动收入可以为伊利诺伊州的农民提供实现作物多样化所需的缓冲。
“我们培育和种植这种作物，第一年不会带来巨额利润。我们可能会失败，因为我们正在种植这些对伊利诺伊州中部来说陌生的作物，”里格斯说，他对尝试更多直接面向消费者的产品（如浆果和鲜花）很感兴趣。“很酷的是，农业光伏可以降低这种风险，直到我们擅长它为止。”
农业光伏也被认为是一种让农业更能适应气候变化的方法。当天气变得更加恶劣时，太阳能电池板可以保护农作物免受阳光和风暴的侵袭。
“随着气候变化，我们可能会遇到极端高温和极端降水，而植物获得一些遮荫实际上可能有益。所以，这也是一项非常有前瞻性的研究，”伊利诺伊大学研究项目主任 Madhu Khanna 说。
太阳能逐渐升温
当许多伊利诺伊州的农民看到公用事业规模的非农业光伏太阳能项目出现在他们的田地旁边时，他们采取了防御措施。
去年，伊利诺伊州通过了一项分区法，规定任何获准用于农业或工业用途的土地也有资格安装太阳能设备。
农民们已经不得不适应风车的涌入，并对近年来的碳封存产生了担忧。
“看起来人们正想在伊利诺伊州中部就这些绿色能源问题挑起一场战争，”伊利诺伊州韦弗利市第一代农民沙恩·格雷 (Shane Gray) 说，他的农场就在 Double Black Diamond 旁边。这个占地 4,100 英亩的太阳能项目是密西西比河以东最大的太阳能项目，预计将抵消芝加哥市 70% 的市政电力。
项目开发商 Swift Current Energy 总裁兼联合创始人马特·伯奇比 (Matt Birchby) 表示，之所以选择这块土地，是因为它靠近输电线路。他表示，尽管公司愿意将农光伏纳入未来计划，但这里不会种植任何作物，其面积约相当于 11 个家庭农场。
美国农田信托公司中西部太阳能专家艾伦贝利说：“如果你是输电线路一定半径内的土地所有者，你要么会收到一封邮寄信件，要么会接到敲门声。”
伊利诺伊州农业局代表着该州四分之三的农民，该局反对在生产性农田上建设太阳能项目。它主张将太阳能项目建设在废弃的棕地、空地和屋顶上。
然而，在伊利诺伊州试验农业光伏项目的太阳能公司 Sol Systems 的影响副总裁安娜·托恩杰斯 (Anna Toenjes) 表示，由于土地修复成本的原因，棕地和前垃圾填埋场上的项目往往规模较小且成本较高。
托恩杰斯说：“灵活地在不同类型的土地上开发项目对于实现联邦和州一级设定的目标所需的规模至关重要。”
根据美国农田信托基金的分析，尽管太阳能电池板预计仅覆盖美国 1% 的农田，但产量最高的农田最有可能受到影响。
历史上，城镇都建在最肥沃的农田旁边。该组织的总裁兼首席执行官约翰·皮奥蒂说，太阳能电池阵列必须连接的输电线随后建在这些人口密集的地区旁边。
然而，农业光伏在伊利诺伊州农村地区正逐渐流行起来。本月早些时候，里格斯所在的县农业局向州级决议委员会提交了一份提案，要求修改该组织反对太阳能发展的强硬立场。如果获得批准，伊利诺伊州农业局将支持农业光伏项目的公共资金。
政策将决定步伐
最终，州和联邦政策将决定农业光伏发展的步伐。
总部位于波士顿的太阳能开发商 Lightstar Renewables 上个月申请在凯恩县建设伊利诺伊州最大的商业农业光伏项目。
该项目发电容量为 4.95 兆瓦，占地 36 英亩，预计每年可为 1,100 户家庭提供足够的电力并种植干草和大豆，其命运掌握在州政府手中。
该公司在一条输电线路附近找到了一位感兴趣的土地所有者，与当地一位农民合作设计了一个可以在其下方和中间种植的植物阵列，并成功推动了该项目通过了县许可程序。
目前，Lightstar 正在等待加入 Illinois Shines，这是一项州政府运营的太阳能激励计划，最多可承担太阳能系统成本的 40%。
尽管根据普利兹克政府的 2021 年气候与公平就业法案分配了更多兆瓦电力，该计划收到的申请数量仍然超过了电网容量。
Lightstar 开发经理 Cecelia Stephens 表示：“由于 Illinois Shines 项目的时间表和容量限制，我们预计它的实际建设和投入运营将会比较缓慢。”
尽管该公司希望凯恩县项目今年能获得批准，但如果未获批准，该公司计划在 2025 年再次申请。
伊利诺伊州闪耀项目通常被视为各州支持太阳能发展的全国典范，但斯蒂芬斯表示，有机会给予农业光伏项目更多的重视。
申请采用积分制进行评估。目前，农光伏项目仅获得一分。相比之下，建在屋顶上的项目可获得三分，建在棕地上的项目可获得两分。
斯蒂芬斯说：“如果伊利诺伊州闪耀计划能够进一步激励或优先考虑农业光伏项目，我认为这确实有助于推动我们更快地向前发展。”
她指出，纽约州是真正投资这一新领域的州之一。纽约州刚刚宣布了一项补助计划，将为农业光伏项目提供高达 75 万美元的补助。
里格斯希望伊利诺伊州闪耀计划的积分制能够进一步细分，优先考虑那些能够产生最高农业产量和创造最多农业就业机会的项目。
鉴于太阳能发电场的租赁期通常为20至40年，他感到迫切需要启动农业光伏项目。
他说：“我们每天都没有一个分层的激励机制来激励真正的、强大的军民两用技术，而另一个项目则会持续 25 年，这是一个错失的机会。”
美国能源部和农业部已投入数千万美元用于农业光伏研究。
国会两党也支持进一步研究农光伏。今年 5 月，共和党众议院提出的《农业法案》要求农业部研究“共享太阳能和农业生产”的影响和最佳做法。此外，该法案还要求农业部不要资助优质农田上的任何太阳能项目，除非这些项目包含农光伏或获得当地政府批准。
美国农田信托基金会保护和气候政策经理萨曼莎·利维 (Samantha Levy) 表示：“农业光伏的兴起是我们每五年需要出台新农业法案的一个重要原因。”
农业光伏技术在 2018 年才开始被讨论，因此未被纳入上一届农业法案，该法案的五年有效期于去年到期。在未能达成共识后，分裂的国会选择将 2018 年农业法案延长至今年 9 月。
历史表明，国会可能会陷入僵局，直到11月总统大选结束，从而导致2018年法案再延长一年。
由于联邦政府的拖延和州一级的积压，里格斯担心家庭农民将失去参与清洁能源转型和维持其珍贵生计的机会。
“如果一个项目具有真正的农业双重用途，并且与一个小型家庭农场合作，那么这对这个家庭来说就是一张金票，”里格斯说。“这些小型社区太阳能项目中的每一个都可以为下一代家庭农场提供养分。”
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发表于 2024-8-7 01:07:41