雙碳研究 | 太陽能+土壤生態(tài)，美國的這些做法頗具啟示

太陽能+土壤生態(tài)

美國的這些做法頗具啟示

【Inside Climate News網(wǎng) 10月18日報道】

麥卡錫建筑公司(McCarthy Building Companies)在全美范圍內(nèi)開發(fā)建設(shè)的大型太陽能項目，其大部分選址位于曾經(jīng)的農(nóng)田上。

土壤科學家克里斯蒂娜·赫布(Christina Hebb)擔任過多年顧問，2021年開始在麥卡錫擔任內(nèi)部土壤科學家，她的任務(wù)是規(guī)劃、建設(shè)、管理其公司太陽能項目中的土壤。工作期間她注意到隨著美國太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們開始關(guān)注其可持續(xù)性，而面板下的土壤則是實現(xiàn)該目標的關(guān)鍵。

在上周非營利組織太陽能行業(yè)協(xié)會 (Solar Energy Industries Association，SEIA) 的一次會議上，赫布指出，在太陽能發(fā)電廠的土壤上種植開花物種，不僅能夠改善景觀，還有助于確保土壤未來的安全穩(wěn)定，同時能夠重建傳粉媒介棲息地并增加傳粉媒介物種，助力周邊社區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展。

太陽能廠創(chuàng)意土壤生態(tài)實踐

建設(shè)太陽能發(fā)電廠需要清除植被、壓平土地，擾亂了當?shù)氐呐潘到y(tǒng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)。越來越多的開發(fā)商認識到，健康的土壤與經(jīng)濟效益相輔相成，也有助于其項目的可持續(xù)性，因此他們正在學習管理土壤的方法，以降低成本、保護土地、滿足許可要求。

比如在太陽能板下方種植鮮花，不僅可以防止雜草叢生，確保維護人員工作環(huán)境的安全，也能夠降低火災(zāi)風險。還有一些發(fā)電廠選擇種植低矮的小草，不僅可以供綿羊食用，還能夠控制植被，同時為當?shù)剞r(nóng)戶提供牧場收入。

除了植物，有些項目還引入倉鸮(一種夜間行動，捕食老鼠和大型昆蟲的中型猛禽)來防治啃咬電線、在電氣設(shè)備內(nèi)筑巢的動物。

此外，在美國西南部，研究人員發(fā)現(xiàn)，將農(nóng)作物種植在太陽能板下方，不僅可以保護太陽能板，也能讓作物茁壯成長。面板的蔭蔽可以使農(nóng)作物免受極端高溫的侵害，其蒸騰的水分又可以冷卻面板，提高能效。亞利桑那州和科羅拉多州的農(nóng)戶表示，這樣的“光伏農(nóng)業(yè)”系統(tǒng)產(chǎn)量更高、灌溉需求更低。

越來越多的研究表明，如果管理得當，太陽能項目可以改善土壤健康和當?shù)厣锒鄻有浴Ｈ?019年美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory , NREL)的一項研究發(fā)現(xiàn)在太陽能電池陣列下種植的原生植物可以改善土壤結(jié)構(gòu)，減少侵蝕，還有助于冷卻電池板，使其更加高效。

這些都與以上實踐相呼應(yīng)，類似的模式可以讓太陽能系統(tǒng)更可持續(xù)、更具韌性。

表土保衛(wèi)戰(zhàn)

上述美好的實踐卻發(fā)生在施工之后，而赫布在項目開始施工很長時間之前就敦促過開發(fā)商護理土壤。

赫布說，開放商應(yīng)當首先考慮項目區(qū)域的表土(12.7-25.4厘米薄薄的深色層)，它們承載著土壤的大部分生命和肥力，含有植物賴以生存的微生物、養(yǎng)分和水分，是確保植物茁壯生長和土地健康的關(guān)鍵。但表土形成緩慢，十幾到二十厘米的表土隨著巖石分解和植物和動物有機物的積累，要數(shù)百到數(shù)千年才能產(chǎn)生。

而太陽能公司經(jīng)常在平整地面時，會動用重型車輛進行刮削，這可能會壓實地面并剝離生命層，也可能使其與其他土壤混合，留下不易恢復的堅硬土壤，短短幾天表土就可能因施工而被摧毀。

因此赫布認為開發(fā)商應(yīng)當在施工開始前就規(guī)劃、保存表土，以便日后將其回鋪，如此，施工結(jié)束后土壤仍然具有草、花卉或牧場所需的養(yǎng)分和結(jié)構(gòu)，并且可以在太陽能板服役的幾十年里茁壯成長，面板報廢后也能維持生機。

“我建議頒布保護表土的政策，”赫布解釋說，“保護多少都是次要的，但必須這么做，因為以人類的壽命跨度，它算得上不可再生資源”。

但目前為止，只有新澤西州、弗吉尼亞州少數(shù)幾個州出臺了相關(guān)政策保護表土。在聯(lián)邦層面，美國農(nóng)業(yè)部自然資源保護局( Department of Agriculture’s Natural Resources Conservation Service, NRCS)于2024年發(fā)布了一份情況說明書，鼓勵開發(fā)商盡量避免破壞土壤、保護表土并種植多年生或?qū)鞣勖浇橛押玫闹脖灰跃S護土地健康。

大部分公司自愿遵循保護表土的做法，其動力也并非來自于監(jiān)管，而是可持續(xù)發(fā)展目標以及和當?shù)剞r(nóng)戶的良好關(guān)系。

能源轉(zhuǎn)型與雙碳觀察

編譯：鄂一鳴（新能源部）

審校：王子涵（新能源部）

編輯：鄂一鳴（新能源部）