Подарок, который продолжает дарить: как солнечные панели на фермах могут помочь увеличить урожайность

Агровольтаическая установка в южной части провинции Онтарио. (U. Jamil), CC BY

Проекты по строительству солнечных электростанций в канадской провинции Альберта были приостановлены или отменены из-за недавнего ужесточения нормативных требований в провинции. Новые правила запрещают установку солнечных панелей на сельскохозяйственных землях и обязывают разработчиков солнечных электростанций полностью финансировать их демонтаж заранее.

В результате многие изначально прибыльные проекты стали невыполнимыми из-за правил, направленных на предотвращение повторения фиаско с заброшенными нефтяными и газовыми скважинами.

Агривольтаика — это практика целенаправленного затенения сельскохозяйственных угодий солнечными панелями с целью получения двойной выгоды от солнечной электроэнергии и увеличения производства продовольствия.

Новое исследование, которое я провел совместно с моим коллегой Узаиром Джамилем, показало, что частичное затенение, благоприятное для производства сельскохозяйственных культур, работает даже в тех случаях, когда солнечные панели не работают. Это имеет интересные политические последствия, особенно в Альберте.

Как затенение сельскохозяйственных культур способствует увеличению урожая?

Исследования, проведенные во всем мире, показали, что урожайность сельскохозяйственных культур увеличивается, когда они частично затенены солнечными панелями. Увеличение урожайности благодаря агровольтаике возможно благодаря микроклимату, создаваемому под солнечными панелями, который сохраняет влагу и защищает растения от избыточного солнца, ветра, града и эрозии почвы. Температура становится более прохладной, мягкой и в целом более приятной для растений.

В прошлом году мы обнаружили, что под солнечными панелями урожайность клубники может быть увеличена на 18 % по сравнению с клубникой, выращенной в открытом поле. Такой рост урожайности агровольтаических культур был продемонстрирован для десятков других культур и комбинаций солнечных панелей по всему миру, включая базилик, брокколи, сельдерей, кукурузу, виноград, капусту, салат, пастбищную траву, перец, картофель, помидоры и другие.

Солнечная панель на сельскохозяйственных угодьях за пределами Редиквилля, Онтарио, октябрь 2024 года. THE CANADIAN PRESS/Chris Young

Агривольтаика позволяет производить больше продуктов питания с гектара и может способствовать снижению цен на продукты питания, а также поддерживать фермеров в Канаде. Такое агривольтаическое сельское хозяйство может помочь удовлетворить потребности Канады в продуктах питания и энергии, а также снизить зависимость от ископаемого топлива и выбросы парниковых газов, как и в остальном мире.

Наше новое исследование показывает, что микроклимат, благоприятный для растений под агровольтаическими системами, сохраняется даже тогда, когда солнечные батареи не генерируют электроэнергию.

Мы проанализировали срок службы ключевых компонентов агровольтаических систем, экспериментально измерив влияние двух агровольтаических массивов на микроклимат. Результаты показали, что агровольтаика по-прежнему приносит пользу сельскохозяйственным культурам, даже когда она не питается от источника энергии.

А как обстоят дела в Альберте?

Агровольтаика также приносит пользу компаниям, занимающимся возобновляемой энергетикой, фермерам и всем, кто потребляет продукты питания. Однако для обеспечения «надлежащего» восстановления участка после завершения солнечных проектов закон Альберты требует, чтобы земля была возвращена в ее первоначальное нетронутое состояние.

Недавно принятый в Альберте закон о сохранении и рекультивации обязывает разработчиков проектов в области возобновляемой энергетики предоставлять финансовые гарантии. В частности, новые солнечные проекты должны предоставить 30 % от предполагаемой суммы гарантии, а уже действующие проекты — 15 %.

Сравнение с заброшенными нефтяными и газовыми скважинами, стоимость восстановления которых оценивается в 100 миллиардов долларов, послужило поводом для принятия превентивного законодательства, направленного против солнечных электростанций, но оправданы ли эти опасения?

Агривольтаика может стать потенциальным исключением из правила, запрещающего развитие солнечной фотоэлектрической энергетики на сельскохозяйственных землях в Альберте.

Продвижение агровольтаики в Альберте

Чтобы обеспечить совместимость агровольтаики с сельским хозяйством, Альберта требует проведения оценки воздействия на сельское хозяйство перед установкой солнечных панелей, но не дает четких рекомендаций по оптимизации их совместного использования.

Некоторая гибкость появляется в процессе оценки, но она не всегда учитывается в правилах по инфраструктуре.

Кроме того, канадские законы о зонировании не признают агровольтаику в качестве отдельной классификации землепользования. Это означает, что, хотя провинциальное законодательство может разрешать развитие агровольтаики, явных нормативных актов по этому вопросу не существует.

Чтобы сделать ситуацию более понятной как для фермеров, так и для финансовых спонсоров, Канаде было бы полезно обратиться к опыту других стран, в которых существует законодательство в области агровольтаики, таких как Франция и Италия, чтобы обеспечить максимально эффективное использование земель.

Результаты экспериментов, проведенных в рамках нашего исследования, показывают, что тень, создаваемая солнечными панелями, смягчает температуру почвы и повышает ее влажность. Агровольтаические системы, даже если они не используются для выработки электроэнергии, могут продолжать приносить значительную пользу фермерам благодаря создаваемой тени.

Политика правительства должна адаптироваться к этой реальности двойного использования. Действующие в Альберте правила не только наносят ущерб солнечной энергетике, но и мешают фермерам использовать агровольтаическую инфраструктуру, которая помогает им выращивать больше продуктов питания для всех нас.