研究人员称公用事业规模的太阳能场可以培育丰富的生物多样性

Josiah02

公用事业规模的太阳能开发的增长引发了人们对如何最好地利用太阳能电池板下方土地以及太阳能装置对土壤和栖息地的影响的疑问。一种越来越普遍的做法是在太阳能电池板下方和周围建立有利于生物多样性和当地生态系统的栖息地。
在由美国国家可再生能源实验室 (NREL)、阿贡国家实验室、明尼苏达大学和天普大学的研究伙伴以及 MNL（前身为明尼苏达州原生景观）的从业人员开展的一系列研究中，研究人员深入研究了明尼苏达州三个大型太阳能发电场的栖息地、传粉媒介和太阳能生产之间的相互作用。
这些太阳能-传粉媒介站点是美国首个商业公用事业规模的光伏（PV）太阳能项目，其中包括对生态光伏的全面研究。
生态光伏——将光伏和生态有益的种植实践共置——与农业光伏有关，因为太阳能项目下土地的创新双重利用。农业光伏专注于农业生产，而生态光伏则专注于土壤改良、生态系统服务的提供以及其他可能有益于农业和生态系统的因素。
这些研究的结果表明，可以在太阳能电池板下建立原生草原，并通过这样做，为野生动物和传粉媒介提供土壤效益和栖息地。
太阳能发电场可恢复草原并承载多样化的生态活动
六年来，NREL 的“融入农村经济和生态系统的创新太阳能实践”（InSPIRE）团队一直在研究太阳能发展对本地植被、传粉媒介、光伏性能和土壤的综合潜在影响。
先前的研究每次只解决这些相互作用的一个方面。这项研究是对 PV、土壤、栖息地和传粉媒介之间相互作用的持续时间最长、最全面的评估。
研究结果发表在一系列科学期刊文章中，内容涉及在太阳能电池板下维护本地植被（载于《地球的未来》）、昆虫群落对栖息地建立的反应（载于《环境研究快报》）以及本地种子混合对传粉者栖息地的影响（载于《环境研究通讯》）。
明尼苏达州传粉者站点由 Enel Green Power 所有，今年荣获北美农业光伏奖 (NAAA)：在 NAAA 网站上了解有关 Atwater 和 Eastwood 太阳能站点的更多信息。
以下是迄今为止在本研究过程中确定的主要环境效益：
草原恢复活动可以在太阳能电池板下进行。
当草原建立后，传粉者将像使用专用保护区一样使用该地点，这通过植被和传粉者的丰富度和多样性的增加来证明。
种植传粉媒介栖息地和本地植被可以减轻建造太阳能装置对土壤和栖息地造成的一些环境破坏。
生态光伏的优势因气候和地域而异
在对光伏组件的影响方面，研究人员发现，尽管原生栖息地与裸露地面相比降低了光伏组件的温度，这通常对太阳能电池板有利，但似乎并没有增加发电量。相反，研究人员观察到对年发电量几乎没有影响。这一发现与其他地区的研究结果相反，这些研究显示发电量有所增加，这表明光伏阵列、土壤和植被之间的微气候相互作用在不同景观和气候中并不一致。
现场评估对于确定这些关系以及潜在的利益或影响至关重要。
“这项研究最重要的结果之一是，我们需要研究更多的地点，”NREL 农业光伏研究员 Chong Seok Choi 表示。“例如，特定地点的气候（例如空气中的水分含量）会影响我们从原生栖息地观察到的冷却是否会导致光伏效率提高。还有很多工作要做。”
这些研究结果强调了长期研究的价值。例如，研究人员发现，在太阳能电池板下建立原生栖息地可以保护土壤免受未来的侵蚀，但也发现在密集的玉米和大豆生产破坏土壤后，恢复土壤需要很长时间。这些地点的土壤修复活动的整体影响在未来几年内不会显现出来。他们还发现，在光伏发电厂建设后，草原植被需要三到四年才能完全生长，某些物种直到第五年和第六年才出现。
NREL 农业光伏研究员詹姆斯麦考尔 (James McCall) 说：“作为一种相对较新的土地管理实践，存在一些与太阳能传粉媒介栖息地相关的信息空白和考虑因素需要解决。”
这项研究的一个有希望的方面是，随着传粉媒介活动的增加，太阳传粉媒介栖息地可以帮助提高附近农场和田地的作物产量，正如研究结果（2018 年发表在《环境科学与技术》上）所表明的那样。
“这项研究的一个关键结论是，土壤健康、本土传粉者栖息地、昆虫数量和 PV 产量之间的关系可能因地点而异。在更多地点进行更多研究对于奠定基础至关重要，以便将普遍的研究结果应用于各种地域和时间范围，”McCall 说。
“我们计划继续在该地点进行研究，观察植被如何随着时间的推移而持续存在，”他说。“我们刚刚开始看到某些植被物种出现，研究这些益处在太阳能项目的整个生命周期内如何变化或持续存在，对于继续部署生态光伏项目非常重要。”