德国未来有机农业发展新模式?
上收电,下收粮。土地就是这样被二次利用的。巴登-符腾堡州的一个农场社区将有机农业与创新的太阳能技术相结合。
在该州康斯坦茨湖的Heggelbacher农场,超过700块太阳能电池板位于蔬菜上方的钢结构设计上,农场的农民可以从下面驾驶拖拉机。在联邦教育和研究部、弗莱堡的Flawn Hof太阳能系统研究所(ISE)和霍恩海姆大学的帮助下,农场建立了迄今为止德国最大的太阳能工厂,在太阳能设备下种植蔬菜和谷物,即土豆、小麦、苜蓿和芹菜。这四个品种都是经过精心挑选的,研究人员希望种植德国人典型的主食。
六年前,研究人员在这里安装了价值超过60万欧元的实验装置。在过去的三年里,他们测量和测试了温度、作物产量和降雨量。实验结果具有明显的优势:工厂的发电量比一开始预测的要多,维护成本也比之前担心的要低。
农场使用的设备是从Flawn的Hof研究所租用的,这样农民就可以用电满足自己的需求,挤奶机和奶酪工厂。剩下的送去电网,尤其是夏天,设备生产的产量超过了农场本身的消耗。缺点是这种形式的电力比地面安装的光伏系统更贵。在自由场太阳能发电系统中,模块被设计成获得最佳输出。但是产出并不是一切。农场负责人Reye不想占用农业用地来建电厂。他认为这不是一个可持续和道德的选择。虽然在地面安装太阳能电池板是一种传统方法,但Reye强烈反对。
Reye从小就生活在这个农场,他的父母是这个农场社区的创始人之一。他带着妻儿生活在这里,不难理解他对农田的热爱。当Flawn Hof研究所的工作人员提出光伏农业的概念:上面是太阳能,下面是种植园时,Reye立刻表现出极大的兴趣,这也可能是全世界数百万农民的未来。在太阳能电池板下放牧牛羊对一些农民来说相当有效,但新的和更复杂的是在这些系统下种植谷物和蔬菜。
十多年前,Heggelbacher农场安装了太阳能电池板和木质气化器,为住宅楼、干草烘干设施和新的奶酪乳品厂供暖。他们以环保和节约资源的方式生产所需的能源,因此被欧洲太阳能授予德国太阳能奖。
俄勒冈州立大学的研究人员在《科学报告》中计算,如果世界上不到1%的可耕地用于建造太阳能电池板,就可以满足全球的电力需求。虽然1%这个数字听起来很小,但却破坏了本已稀缺的耕地。尤其是目前,越来越多的农民正在与想在他们的农田上建造太阳能工厂的投资者会面。他们不断询问农民是否可以出租他们的农田。批评者认为,这将导致用于生产粮食的农田逐渐消失。例如,德国农民协会一直表示反对在耕地和草地上安装太阳能发电厂。然而,一些农民认为将农田出租给太阳能电池板公司可以确保他们的收入安全:2014年牛奶价格的暴跌,2017年夏季的多雨天气以及随后的干旱年份造成了相当大的损失,除了能源价格的大幅上涨和额外的环境法规,农民的生产成本也增加了。
2010至2020年,农地租金大幅上涨。2020年,一公顷农业用地的平均租金为329欧元,比十年前上涨了61%——2010年的租金为204欧元。租赁价格因使用类型不同而不同,太阳能土地的租赁价格比耕地高十倍。每公顷2000至3000欧元的租金收入并不少见。与此同时,联邦各州的房租价格近年来一直在稳步上涨。2016年,耕地平均租赁价格为每公顷328欧元。北莱茵-威斯特法伦州的租金最高,为每公顷546欧元。专家认为,租金价格上涨的原因之一是非农投资者对农业用地的兴趣。
目前,德国有200多万公顷的农业用地被用来种植玉米、油菜籽和其他单一作物。在过去的半个世纪里,世界人均耕地几乎减少了一半。人们在农业用地上建造新房子,对电力的渴求导致了真正的饥饿。
Agrosolar Europe正在德国北部下萨克森州的一个城市建造一个新的大型光伏农业设备(APV)。有了联邦政府提供的启动资金,每年将有30吨韭菜和其他植物在这种光伏设备下茁壮成长。国务秘书弗朗斯·巴特称赞该计划是“气候、可持续农业和粮食生产的双赢局面”。除了德国,在韩国和中国,政府正计划为数十万个农业光伏系统提供大规模补贴计划,包括以有利于农作物的方式过滤阳光的创新模块。
但事实并非如此简单。“农作物产量减少了15%”,与此同时,他的工作量也增加了,因为他要开着拖拉机绕着钢架转。“从经济上来说,收成的损失可以通过能源生产得到补偿,”Reye说。这些面板是双面的,这意味着正面和背面都可以将阳光转化为电能。然而,作物产量在很大程度上取决于天气。在干旱年份,植物对遮荫有积极的反应;降雨量大的时候,作物生长会出现问题,因为雨水通过太阳能电池板的分布很不均匀,这也是急需解决的问题之一。此外,土壤质量、生物多样性、作物轮作、产量、能源和劳动力也是人们需要考虑的重要问题。
光伏农业还为养老基金提供资金,年轻的农民可以在它下面工作,没有任何负担。虽然许多农民想尝试这种新模式,但实际上还需要四到五年的时间来以有意义的方式进一步探索这一问题,因为研究项目的时间和资金非常有限。新一届联邦政府特别将“创新太阳能”写入联盟协议。雷耶希望,在未来,该农场能够完全满足农民的能源需求,但关键前提是确保农业的可持续发展。Reye还提到,在我们的社会中,电力在价格上比农产品更有价值,这是他认为最大的区别。
在德国,批准在农田上建设太阳能发电厂是市政当局的责任。在一些地方,地方市长和社区代表简直被请求和申请淹没了。他们向政府寻求帮助:应该为规模、建设和环境要求制定有约束力的标准。一些联邦州已经做出了回应。例如,巴伐利亚州目前每年允许200个这样的项目,梅克伦堡-西波美拉尼亚州希望每年腾出多达5000公顷的农田用于太阳能电池板工厂。勃兰登堡农业部已经向各城市发布了关于在哪里以及如何建造这样的工厂的初步建议。
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