一些创新的【de】想【xiǎng】法，似乎在一夜之【zhī】间涌现，而【ér】其【qí】他人则生根更慢，等待适当的【de】条件【jiàn】茁壮成长。
Agrovoltaics是一个太阳能电池板和粮食作物在同一块土地上共存的系统，它恰恰属于后一类。
弗劳恩【ēn】霍夫太阳能【néng】系统研【yán】究所的创始人阿道夫·戈【gē】茨伯格(Adolf Goetzberger)和阿明·扎斯特【tè】罗(Armin Zastrow)在【zài】1981年开【kāi】创了这【zhè】一理念【niàn】。
当时，光伏发电的价格昂贵，电脑也很少见。因此，他们【men】研究了【le】可【kě】编程袖珍计算器上【shàng】的【de】两【liǎng】用系统【tǒng】的方程式，并发表了一【yī】篇名为Kartoffeln unterm Kollektor(面板下的马铃薯)的论文。
阿道夫·戈茨伯格后来指出【chū】，这是一个【gè】很容易接受的【de】原因，因为马铃薯在一点【diǎn】点阴【yīn】影下【xià】生长得更好。
三十五年后，世界似乎已经为他们的想法做好了准备。
自【zì】2010年以来，太阳能电【diàn】池板【bǎn】的价格暴跌了50%以上，许多农民发现在【zài】巨大的太【tài】阳【yáng】能电池阵【zhèn】列之下种植作物更有利【lì】可【kě】图。
对于任【rèn】何一个农民来说，这种转变具有【yǒu】经济意【yì】义【yì】。但【dàn】是，它逐渐地建立了一场可【kě】能破坏全球【qiú】粮食安【ān】全的游戏【xì】。
有越来越多的研究表明，它们可以。
太多的阴影会伤害【hài】庄【zhuāng】稼，太少会损害发电【diàn】量【liàng】。太阳能电池【chí】板之间【jiān】的适【shì】当【dāng】间【jiān】距以及阵列的倾【qīng】斜是获得正确的电力和作物生产组合【hé】的关键。
2010年，Christian Dupraz和他【tā】在法国国家农业【yè】研【yán】究所的同事建立了蒙彼利埃附近的【de】第一【yī】个农【nóng】业研究农场。
他们在充足的【de】阳光下种植了【le】两种【zhǒng】作物【wù】，而另一种作物则采用【yòng】标准密度的光伏阵【zhèn】列，这种电池【chí】产生的电量最多。第【dì】三季【jì】作物在半密度阵列【liè】下生【shēng】长，这使得更多的光通过太阳能【néng】电【diàn】池板【bǎn】。
在三个生长【zhǎng】季节结束时【shí】，在全密度面板下【xià】种植的作物已经损失了【le】近【jìn】50%的生产力【lì】。这并不特别令【lìng】人惊讶。值得【dé】注意的是，半密度板【bǎn】下【xià】的植物与【yǔ】完全日【rì】照下【xià】的植物【wù】一样多产，甚至更【gèng】多。
研究员 HélèneMarrou解释说，生菜通【tōng】过增加【jiā】叶片大小来【lái】适应低光照【zhào】。她还在2013年的一篇论文中写道，在一【yī】个【gè】变暖的世界里，供水可能供不【bú】应求【qiú】，太阳能电池板下的阴影【yǐng】植物可以减少对【duì】水的需求【qiú】。
“我【wǒ】们在这【zhè】个实验中表明【míng】，用【yòng】PVP(光伏发电系统)遮蔽灌溉的蔬菜作物可【kě】以节省14%到29%的蒸【zhēng】发水，这取决于产【chǎn】生的阴影水平和作物种植【zhí】。”
在法国的研究【jiū】结果的基础上，弗劳恩霍夫研【yán】究所的德国研【yán】究【jiū】人【rén】员 阿道【dào】夫·戈茨伯【bó】格(Adolf Goetzberger)正式启动已经开始讨论【lùn】大【dà】型农场运营的可行性问题【tí】。
在德国康斯【sī】坦【tǎn】茨湖附【fù】近【jìn】三分之一公顷的农田上，他【tā】们安装了720个双面太阳能电池板，这意味着【zhe】它们可以【yǐ】捕捉来自上方【fāng】和下方【fāng】的光【guāng】线。
在法国，他们的面板安【ān】装离地面【miàn】很高，让最【zuì】多【duō】的日光可能达到农【nóng】作物并且使大型农场设备【bèi】阵【zhèn】列下移动。
2016年【nián】9月，研【yán】究人员将太阳能试验工厂连接到【dào】电网，并在阵列【liè】下种植冬小麦、芹菜、马铃薯和三叶草。在【zài】第一【yī】年【nián】之后，食物和电【diàn】力【lì】的总产量比【bǐ】每两【liǎng】平方米【mǐ】收获的【de】食物和【hé】电力【lì】高出60%。
与在阳光下生长的【de】三叶草相比【bǐ】，三【sān】叶草做得最【zuì】好，生产力仅【jǐn】下降【jiàng】了约5%。与【yǔ】没有【yǒu】太阳能电池板的试【shì】验【yàn】地块相比，马铃薯，小麦【mài】和【hé】芹菜的产量降低了约19%。
弗【fú】劳【láo】恩【ēn】霍夫【fū】研究所的学【xué】生助理Benedikt Klotz解释说：“整体发电远远超过农业损失【shī】。”
这些面【miàn】板提【tí】供了足【zú】够的能量，可为62个家庭供电一【yī】年。Klotz说【shuō】，目标是在未来提升【shēng】这一目标。该试点研究计【jì】划持续三年。
“最终，我【wǒ】们希望【wàng】引领APV(agrophotovoltaics)进入大规【guī】模建设的行业准备【bèi】阶段。”
假【jiǎ】设【shè】，美国种植【zhí】的所有莴苣都转变为农业光伏【fú】系【xì】统，它可能会使该国整个装【zhuāng】机容【róng】量增加一倍【bèi】。
那么这有多大呢?这是最近一些模型研究所解决的问题。
例如，密歇【xiē】根技术大学的工【gōng】程师Joshua Pearce想【xiǎng】知道如果【guǒ】太阳【yáng】能电池板安装【zhuāng】在印度的【de】葡萄农场会发生什么。
考虑【lǜ】到葡萄【táo】的耐荫性，他和同事创建了【le】一个【gè】技术经济【jì】的计算机模型，插入了【le】数【shù】字，发现与传统农业相【xiàng】比，印度【dù】葡萄农场的【de】经济价值可以【yǐ】增加15倍以上，葡萄产量没【méi】有下降【jiàng】。如果土地的这种【zhǒng】双重【chóng】用途发生【shēng】在印度，那么能【néng】源发电可能足以为1500万人提供电力。
Pearce及其同事还研究【jiū】了美国的莴【wō】苣种植。并【bìng】假【jiǎ】设如果美国的所有生菜生产都转换为农业系【xì】统，光伏【fú】发电【diàn】可以增加40到70千兆瓦。
从这【zhè】个角度来看，这【zhè】个数字几【jǐ】乎是2017年底美国整个光伏【fú】发电装机容【róng】量的【de】两倍。
