能源公司正在探索創新方式以擴大清潔電力生產並爭取公眾支持，越來越多的太陽能企業正投資於將農業活動與太陽能發電結合在同一片土地上的雙用途運營。對太陽能農場的一個常見批評是，將可耕種土地專門用於發電限制了其他生產用途——這一矛盾隨著全球各國競相實現雄心勃勃的脫碳目標而不損害糧食安全，正變得日益尖銳。在農業活動可持續進行的農地上安裝太陽能板，提供了一個潛在的解決方案。

雖然許多太陽能項目選址在原本不會開發的乾旱、非可耕種土地上，但太陽能電池通常在潮濕而非乾燥的條件下運行效率更高。然而，在可耕種土地上建設太陽能農場一直以來都引發了政治反對和公眾批評。鄰避效應（NIMBY）對太陽能項目的抵制仍然是開發的重大障礙。利用已用於農業生產的土地安裝太陽能設施，可以在生產清潔能源的同時化解許多此類顧慮。

農光互補——也稱為農業光伏、農業太陽能或 agri-PV——近年來在受歡迎程度和規模上都有所增長，清潔能源公司紛紛投資開發雙用途場址。太陽能板可以安裝在用於作物種植或牲畜放牧的土地上方或周圍。這一概念最早由研究人員在1980年代初期提出，但直到過去十年——在太陽能成本大幅下降和擺脫化石燃料壓力不斷增加的推動下——農光互補才從小規模試點走向商業化部署。

雙用途模式在農業社區中獲得了廣泛認可，因為它為農民提供了從已在使用的農業用地上獲得額外收入的機會。除了多元化收入來源外，在農地上安裝太陽能光電系統還能帶來生態效益，同時減少土地使用競爭和選址限制。日本自2000年代中期率先大規模採用農光互補技術，目前擁有超過一千處此類安裝，證明了雙用途農業可以保持商業可行性——這一先例為其他國家的政策和發展提供了參考。

太陽能板的定位確保作物獲得充足的陽光，同時在最炎熱和日照最強烈的時段為作物和牲畜提供遮蔭。它們還有助於減少土壤中的水分蒸發。同時，在太陽能板下方生長的作物釋放水蒸氣，從下方冷卻太陽能板並提高其運行效率。來自亞利桑那大學和德國弗勞恩霍夫研究所等機構的研究證實了這種共生安排在不同作物類型和氣候條件下的可行性。

在加州，計劃正在推進中，將在因水資源短缺而閒置的數萬英畝休耕農業用地上開發大型太陽能電場。弗雷斯諾以西聖華金谷約70,000英畝的前農田已被當地水資源機構強制閒置。隨著世界許多地區的乾旱條件變得更加頻繁，雙用途項目可以幫助農民即使在土地不再適合傳統農業生產時也能保留他們的土地。

私人開發商 Golden State Clean Energy 正與水資源機構和農民合作，將這些土地用於清潔能源生產。Golden State 計劃在未來十年內，作為其 Valley Clean Infrastructure Plan 的一部分，在136,000英畝土地上安裝高達21 GW的太陽能板和21 GW的電池儲能。項目完成後，預計將為超過1000萬戶家庭提供足夠的清潔電力。該計劃將包含30至60個獨立項目，Golden State 僅開發其中5%至10%的太陽能農場，其餘場址留給其他投資者。這一超級項目預計將幫助加州實現到2045年100%能源來自可再生能源的目標。

在弗吉尼亞州——美國數據中心開發之都，北弗吉尼亞擁有全球最大的數據中心基礎設施集中地——州政府正在探索在電力需求持續攀升的情況下增加能源生產的途徑。由雲計算、人工智能工作負載和數字服務推動的電力消耗激增，為該州的可再生能源建設增添了緊迫性。今年6月，弗吉尼亞州將農光互補的州級定義編入法規，以鼓勵開發商在全州範圍內投資此類項目。

2020年的一項法律要求弗吉尼亞州兩家最大的公用事業公司開發超過16 GW的陸基可再生能源，主要以太陽能為主。然而，太陽能開發在該州遭到了強烈反對，被指責為農田快速流失的原因——儘管住宅開發對這一趨勢的貢獻要大得多。結果，弗吉尼亞州近三分之二的縣已經禁止或嚴格限制了大規模太陽能項目。在農地上開發農光互補項目可以幫助滿足弗吉尼亞州不斷增長的能源需求，同時回應公眾對土地使用的擔憂。

農光互補的發展不僅限於美國。歐盟委員會聯合研究中心的研究發現，農光互補可以在歐洲提供數百吉瓦的太陽能裝機容量，同時僅使用該地區農業用地的一小部分。在歐洲約1%的農業用地上部署農光互補，每年可以產生數百太瓦時的電力，而不會限制農業活動。德國和法國都已著手建立農光互補項目的監管框架和激勵機制，希臘也在12月宣布計劃在全國範圍內開發130 MW的農光互補項目。

將土地開發為農業和清潔能源生產的雙用途模式，可以優化可耕種土地的利用，或為閒置土地提供生產性替代用途。它還為農民提供額外收入，其中許多人面臨氣候變化對其生計的威脅。農光互補的採用還可以幫助清潔能源公司獲得公眾和政府對農業用地項目的支持，為其他面臨類似土地使用衝突的州和國家在擴大自身可再生能源目標時提供了一個值得密切關注的模式。

作者：Felicity Bradstock，Oilprice.com