在过去两年中，在德国康斯坦斯湖附近三分之一公顷的耕地上，在弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE）实施“农业光伏（APV）-资源节约型土地利用”项目。专家们将总功率输出为194千瓦的光伏组件安装在一个5米高的塔架上，测试了太阳能发电和农业用地的双重用途。结果显示，光伏组件下方的部分遮荫提高了农业产量，阳光充足的夏季增加了太阳能发电量。2018年，德米特农场社区Heggelbach的农民成功地从农业光伏系统中获得了第二次年度收获。他们种植了四种作物：冬小麦、土豆、三叶草和芹菜。在农业光伏系统下种植的四种作物中有三种的产量高于参考产量，其中芹菜的产量在该系统中获益最大，与参考值相比增加了12%。冬小麦产量增加了3%，苜蓿产量减少了8%。使用农业光伏系统种植马铃薯，土地利用效率提高到每公顷186%。


除了投资组合发展、作物产量和质量外，科学家们收集了农业光伏系统下的气候条件以及来自邻近参考领域的数据。农业光伏系统下的太阳辐射比参照场小约30%。除太阳辐射量外，农业光伏系统还影响降水分布和土壤温度，春季和夏季的土壤温度低于参考场。2018年炎热干燥的夏季，小麦作物的土壤水分高于参考田，而在冬季，与其他作物一样，土壤水分较低。半透明太阳能组件下的阴影使植物能够更好地忍受炎热和干燥条件。这一结果显示了农业光伏在干旱地区的应用潜力，但也表明了在其他气候地区和其他类型作物上有进一步试验的必要性。

如今，农业光伏系统的发电成本与小型光伏屋顶系统相比具有竞争力。研究人员预计，由于规模经济和学习效应，成本将进一步降低。如果电力在现场储存和使用，还会产生额外的收入来源。首先，电动汽车在农业中的使用正在上升。农业机械制造商Fendt和John Deere推出了第一台全电池电动拖拉机。从技术角度来看，农民可以收获两者。通过耕地的双重用途，粮食生产的主要任务得以完成。额外的太阳能发电有助于扩大电动车应用，并有助于保护气候。

2018年夏季的实验结果表明，农业光伏发电在干旱气候区具有巨大潜力，作物和牲畜可以受益于光伏组件提供的阴影。弗劳恩霍夫太阳能系统研究所已经在进行几个项目，将该技术转让给发展中国家。在印度马哈拉施特拉邦开展的一项试点研究表明，遮荫效应和较少的蒸发导致西红柿和棉花作物的产量提高了40%。在某些情况下，土地利用效率几乎是原来的两倍。在欧盟“地平线2020”计划的一个项目中，弗劳恩霍夫研究人员正在与阿尔及利亚的合作伙伴合作，测试农业光伏系统对水资源平衡的影响。除了减少蒸发和降低温度外，利用光伏组件收集雨水也起到了一定的作用。

原标题：光伏+土豆：土地利用效率高达186%