在明尼阿波利斯最近舉行的一次太陽能會議上，與會者在歡樂時光品嚐了當地一家蜂蜜印度淡啤酒“Solarama Crush”的免費品脫。明尼蘇達州的 56 Brewing 使用來自雙子城郊外太陽能發電場蜂巢的蜂蜜釀造了這款順滑的 IPA。
蜂蜜生產者特拉維斯和基亞拉·博爾頓在三個太陽能發電場養蜂，開發商在太陽能電池板下方和周圍種植了本土植物。“這些場地的優勢在於它們是專門為傳粉媒介種植的，”特拉維斯·博爾頓說。“在這些地點，他們真的試圖讓它們恢復到原生草原，這對我們來說是有好處的。”
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本土植物已經取代了草皮和礫石，成為明尼蘇達州太陽能花園的首選基床，這是 2016 年州標準的結果，該標準概述了開發商如何建立對傳粉媒介友好的環境。在 2016 年和 2017 年建造的 4,000 英畝（1,600 公頃）以上的太陽能發電場中，超過一半的太陽能發電場以本土植物為特色，這些植物不僅有利於傳粉媒介，而且還能美化場地。
儘管明尼蘇達州可能處於鼓勵太陽能發電場開發商種植本土植物的前沿，但它遠非唯一一個研究太陽能發電場如何收穫不僅僅是能源的地方。美國、德國和其他地方的大學正在測試“雙重用途農業”的概念，正如一些倡導者所稱的那樣，農作物在太陽能電池板的頂篷下生長。他們發現它們生長得很好，而且，在某些情況下，比在陽光充足的環境中生長的農作物更好。
各種好處
在太陽能發電場中新增植物為設施減少碳排放和擴大可再生能源的主要目標提供了各種好處。“隨著土地從農業用地或未利用土地轉變為太陽能專案，太陽能開發正在大規模進行，”國家可再生能源實驗室 (NREL) 的能源-水-土地首席分析師喬丹·麥克尼克說，該實驗室資助了在太陽能發電場種植本土植物和農作物植物的影響研究。“這代表著一個絕佳的機會，可以在同時開發能源的同時改善我們的農業和提高我們的糧食安全。”
在太陽能發電場中新增植物為設施減少碳排放和擴大可再生能源的主要目標提供了各種好處。而且，本土和農作物植被可以幫助改善傳粉媒介的健康狀況，傳粉媒介正受到棲息地喪失、殺蟲劑中毒、營養不良、疾病、遺傳多樣性下降和許多其他因素的威脅。因此，用於蜂蜜生產的受管理的蜜蜂群落從 1940 年代的 570 萬個減少到今天的約 270 萬個。傳粉媒介也對經濟產生巨大影響，每年為美國經濟貢獻 240 億美元。
隨著更多土地用於太陽能生產，使這些英畝土地對傳粉媒介友好似乎在生態和經濟上都具有意義。“將棲息地納入全國各地的這些太陽能發電場是促進和保護傳粉媒介健康的好方法，”總部位於舊金山的傳粉媒介夥伴關係的總裁兼執行長瓦爾·多爾奇尼說，該組織是一個促進傳粉媒介環境的非營利組織。
面板下的本土植物不僅有益於其直接的太陽能發電場周圍環境，而且還有益於附近的農田。阿貢國家實驗室的生態學家李·沃爾斯頓說，授粉昆蟲漫遊到太陽能裝置以外的其他農田中，在那裡它們幫助提高產量。他補充說，本土植物為帝王蝶和鏽斑熊蜂等數量下降的物種提供了庇護所，同時還具有控制雨水徑流和侵蝕的額外作用。
倡導者說，本土花園和蔬菜也提供了與面板或農業生產無關的美學益處。它們提供了更加豐富多彩和令人愉悅的視覺效果，而不是草皮的單一綠色或礫石的灰色，當一些社群因無休止的成排面板的單調而試圖阻止太陽能花園擴張時，這一特點不容低估。
NREL 資助的研究發現，種植本土植物可以降低土地購置成本、降低雜草控制成本、減緩面板退化並減少許可費用。
試點專案
在馬薩諸塞州、亞利桑那州、德國、中國、克羅埃西亞、義大利、日本和法國的試點專案看起來很有希望將農作物與太陽能電池板混合使用，這被稱為“雙重用途”農場，因為它們提供農業和電力生產。“到目前為止，試點專案已經非常成功地表明，您可以同時種植農作物和發電，”麥克尼克說。
馬薩諸塞大學阿默斯特分校運營的一個雙重用途農場種植各種植物——辣椒、豆類、香菜、西紅柿、瑞士甜菜、羽衣甘藍——在高於地面約 7.5 到 9 英尺（3 米）或更高的太陽能電池板下方，以便主要透過手工更容易地收穫。專案研究人員發現，面板叢集之間 1 到 1.2 米（3 到 4 英尺）的間隙導致農作物產量幾乎與陽光充足的地點相同。
最早的太陽能和農業混合概念之一，被稱為“農業光伏”（APV），是三十多年前由物理學家阿道夫·戈茨伯格提出的。戈茨伯格建立的研究機構——弗勞恩霍夫太陽能系統研究所——最終在幾年前在一個現有農業合作社的三分之一公頃（略多於四分之三英畝）的土地上建造了自己的雙重用途農場。該研究所將 720 塊太陽能電池板抬高到足夠的高度，以便農業機械可以在下方和附近收割植物，根據 2017 年的新聞稿。
研究人員在露天和麵板下種植了小麥、土豆、芹菜和三葉草，並比較了產量。太陽能遮陽使產量降低了 5.3% 到 19%。然而，來自面板的電力（既捕捉間接光又捕捉直接光）被用於為農作物加工廠和電動農業機械供電，抵消了這些成本並將土地利用效率提高了 60%。
雖然該農場獲得了利潤，但研究團隊似乎有點擔心聲稱這種方法可以在任何規模的任何地方都奏效。專案經理斯蒂芬·辛德勒在新聞稿中表示，“為了在進入市場之前提供必要的概念驗證，我們需要比較 APV 的進一步技術經濟應用，證明其在其他區域的轉移性，並實現更大的系統。”
同樣，克羅埃西亞奧西耶克約瑟普·尤拉伊·斯特羅斯邁耶大學的農業學院成員在當地一個部分由教職員工經營的農場的太陽能頂篷下種植喜陰的有機蔬菜。產生的能量用於為農場的灌溉系統和農業機械供電。在奧地利，一位企業家建立了一個類似於 APV 的系統，但透過將面板放置在電纜基礎設施中來減少固定杆的數量，以降低成本和潛在的涉及農業機械的事故。APV 系統正在德國的另一部分和其他幾個國家進行測試。
亞利桑那大學地理與發展學院副教授格雷格·巴倫-加福德從事太陽能“農業光伏”試點專案——基本上是美國版的 APV——已有兩年了。圖森公立學校現有的太陽能頂篷以及大學的生物圈 2 號研究和公共教育中心正在使用中。該專案最初專注於減少太陽能電池板的熱島效應，後來演變成一個測試面板下農作物產量的專案。
巴倫-加福德說，第一次種植香菜、辣椒和西紅柿的薩爾薩花園“非常棒”。在面板下種植的農作物僅需在露天種植的農作物一半的水，並且在面板下的微氣候中生長良好。“植物似乎喜歡調節溫度，”他說。
面板保護植物免受霜凍侵害，延長了鱷梨、香菜、辣椒、西紅柿和芒果的生長季節。在春末，研究人員開始收穫冬季作物胡蘿蔔、羽衣甘藍、甜菜和檸檬草。“這真是一件值得關注的事情，”他說。
實驗還發現了面板的其他優勢。在面板下收穫農作物的人的皮膚溫度比在陽光下工作的人低 25 度，這在一個夏季酷熱的州來說絕非小事。有些人聲稱，陰涼處種植的農產品比傳統種植的農產品味道更好。
巴倫-加福德希望嘗試與社群支援農業 (CSA) 農場合作進行雙重用途概念，該農場將涉及至少 10 英畝太陽能電池板下的農田，他說。亞利桑那州面板發電量增加 5%、減少維護和太陽能種植農產品的溢價可以支付在農作物上增加太陽能頂篷的額外成本。
儘管雙重農場試點專案的結果令人鼓舞，但在不久的將來，美國農場將被太陽能頂篷覆蓋的想法不太可能實現。羅伯·戴維斯是聖保羅非營利組織 Fresh Energy 能源傳粉媒介中心的負責人。他說，支撐太陽能電池板的巨大支架花費巨大，而且農用拖拉機駕駛員的一次錯誤轉彎撞到柱子可能會導致數十萬美元的太陽能電池板倒塌。
在農業用地緊張且電價高昂的歐洲等地，經濟效益可能會有利於雙重用途農場。然而，在美國，農田仍然相對充足，除非能源和農業市場發生變化，否則數英畝的頂篷不太可能可行，他說。
“有很多不同的方法來設計太陽能陣列，為農業提供顯著的好處，”戴維斯說。“其中一種最經濟有效的方法——並繼續加速應對氣候變化所需的大規模太陽能發展速度——是在太陽能專案內部和周圍建立傳粉媒介棲息地。”
本土植物也有其自身的挑戰，例如更高的前期種植成本的看法，部分原因是所需維護較少。並非所有太陽能發電場的鄰居都喜歡本土植物，部分原因是它們有時看起來不太整潔。然而，戴維斯認為美國農民贊成更多的本土棲息地，因為如果沒有傳粉媒介，他們的生計可能會受到威脅。
“他們瞭解保持傳粉媒介存活和繁衍的必要性”，以便為他們種植的水果和蔬菜授粉，最大限度地提高產量並避免更多監管，他補充道。“這個機會釋放了私營部門的資金，並將太陽能資本投入到農業迫切需要的高質量傳粉媒介棲息地的投資中。”