非洲太阳能潜力巨大,但安装太阳能阵列会影响当地生态系统。
农光互补是指同时利用土地种植作物,并通过光伏板发电。
东非成功试验后,肯尼亚首个农光互补阵列已投入使用。
太阳能板架设得足够高,使作物能够在下方生长,为作物遮阳,并便于收集雨水。
在能源安全面临现实挑战、但阳光并不匮乏的地区,太阳能发电似乎是非洲许多地方显而易见的解决方案。但事情并没有那么简单。
安装大规模光伏(PV)板阵列,往往意味着要清除大片土地上的植被,使地面裸露。这会影响土地的可持续性,进而影响土壤稳定性、蓄水能力、碳封存和生物多样性。此外,土地往往还面临竞争,因为粮食生产也需要土地。
但东非一项在太阳能板下种植作物的新试验已显示出一些令人鼓舞的结果。
这种系统称为农光互补,其意义不止于化解土地利用冲突。它利用光伏设施提供的遮荫,并收集雨水,为作物营造比露天田地更适宜的生长环境。
结合太阳能与农业
首个东非农光互补系统于2022年初在肯尼亚因西尼亚启用,由英国谢菲尔德大学、约克大学和蒂赛德大学、斯德哥尔摩环境研究所、世界农林业中心、能源与节能研究中心以及非洲技术研究中心共同合作建成。
与传统太阳能阵列贴近地面架设不同,这些太阳能板安装在数米高处,彼此之间留有间隙。这样作物便可在下方生长,免受热胁迫和水分流失的影响。
有利的生长条件也意味着,种类更多、价值更高的作物可以在此种植,从而提高处境不利的农村地区农民的收入。此前不适宜种植作物的区域,如今也可能得到利用。
因此,研究团队称这一系统就像是“收获两次阳光”。
项目负责人、谢菲尔德大学研究副校长苏·哈特利教授表示:“这个项目充分展示了突破性的跨学科研究如何为社区带来切实而重大的益处。看到这项研究以这种方式在肯尼亚展示,令人非常振奋;我相信这次活动将激发人们对这项新技术潜力的更大兴趣。”
满足非洲的能源需求
据国际可再生能源机构(IRENA)称,到2040年,非洲的可再生能源潜力将是其预计电力需求的1,000倍。届时,非洲南部和东部的可再生能源占比可能升至63%,高于2016年的五分之一。
目前,非洲大陆一半以上的能源供应来自化石燃料,而化石燃料也占其出口的40%。


