水和瓦特酿造葡萄酒：采用光伏发电和封闭水循环的浆果种植 - BaWü 的透明光伏组件太阳能解决方案

康拉德·德军总部

7 个月前

适用于各种浆果的农业光伏系统具有完全封闭的水和营养回路 - 图片：Fraunhofer ISE | 奥利弗·霍恩勒

🌞🍇农业光伏：可持续葡萄栽培的创新解决方案

🌿⚡ 农业与光伏发电的结合，也称为农业光伏，近年来变得更加重要。这种方法使得农业土地的双重用途成为可能，既用于粮食生产，又用于生产太阳能。特别是在葡萄酒种植领域，这些技术似乎为应对气候变化的挑战和确保农作物的长期产量提供了一种有前途的方法。重点特别是巴登符腾堡州，那里有各种试点项目测试和优化农业光伏在葡萄栽培中的使用。

农业光伏的想法并不新鲜。著名的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 (ISE) 的创始人 Adolf Goetzberger 教授早在 1981 年就提出了这一概念。他的愿景是在农作物上安装太阳能电池板，以同时产生太阳能并保护农作物。 Fraunhofer ISE 今天估计，仅使用农业光伏发电即可满足德国目前全部电力需求的 4%。然而，重要的是光伏装置占用的农业面积不要超过15%，以免影响农业利用。

巴登符腾堡州是成功实施农业光伏的一个典型例子，它是“巴登符腾堡州农业光伏示范区”研究项目的一部分。在这里，温斯伯格州立葡萄栽培和水果种植教学研究所 (LVWO)、弗劳恩霍夫 ISE 和其他 11 个项目合作伙伴正在开发五个农业光伏试点系统。这些系统用于研究葡萄栽培中发电与农业产量之间的相互作用。去年，巴登-符腾堡州食品、农村地区和消费者保护部部长彼得·豪克 (Peter Hauk) 在霍伊赫林根开设了一个研究中心，在各种浆果上测试特别创新的农业光伏系统。该系统的特点是，它使用完全封闭的水和养分循环，使灌木莓和草莓的种植尽可能地节约资源。

📊农业光伏的优势🌿

光伏屋顶具有多种优点，特别是对于对天气敏感的永久性作物，如葡萄藤和各种水果。它可以保护植物免受极端天气条件的影响，无论是过多的阳光、大雨还是冰雹。 Fraunhofer ISE的研究表明，使用农业光伏可以显着减少植物的灌溉需求。此外，植物的部分遮荫改善了小气候，这对植物生长有积极的影响。

农业光伏的一个主要优势是减少灌溉需求。这种特性是无价的，特别是在气候变化时期，水日益成为稀缺资源。太阳能电池板提供的部分阴影有助于保持地面凉爽和湿润。这不仅可以提高用水效率，还可以减少蒸发造成的水损失。

农业光伏系统还有助于抵御极端天气事件。例如，由于气候变化而日益频繁的暴雨可能会严重影响农作物。太阳能电池板充当额外的防护罩，减少大雨和冰雹对植物的直接影响。这对于葡萄树等娇嫩作物尤其有价值，因为此类作物很容易因此类天气事件而受损。

🌍其他国家的成功典范📈

尽管农业光伏在德国仍处于起步阶段，但国际上已有一些榜样证明了这种方法的好处和效率。农业光伏已在中国、印度和法国等国家得到成功应用。例如，法国有几个大型农业光伏项目，在葡萄藤上安装太阳能电池板，以最大限度地提高能源产出和农作物产量。这些项目表明，农业光伏不仅有助于产生可再生能源，而且可以改善农业生产条件。

⚙️技术挑战与解决方案🔧

尽管有众多优势，但实施农业光伏时也存在必须克服的挑战。一个关键的挑战是在光传输和阴影之间找到适当的平衡。太阳能电池板的设计必须能够为下方的植物提供足够的阳光，同时产生足够的能量。这就是透明光伏组件发挥作用的地方，它是专门为农业应用而开发的。这些模块允许植物生长所需的光线通过，同时仍然发电。

另一个挑战是将光伏组件集成到现有的农业基础设施中。设施的设计必须不妨碍农田耕作。这需要光伏系统设计和布局方面的创新解决方案。

🔭 德国的前景🌐

德国有潜力从农业光伏中获益匪浅。特别是在受气候变化严重影响的地区，例如巴登-符腾堡州和黑森州的葡萄酒产区，光伏系统的集成可以帮助确保农业产量。正在进行的试点项目提供了宝贵的见解和数据，有助于进一步完善技术并提高其效率。

未来的发展还可能包括将农业光伏与其他可持续技术相结合，例如风力发电或沼气厂的使用。这种综合系统可以进一步提高能源效率，并有助于实现更加可持续的农业。

🌧️🌱 保护植物免受极端天气条件的影响并减少灌溉需求

农业光伏发电是一种有前途的方法，可以更有效地利用农业土地，同时促进能源转型。通过保护农作物免受极端天气条件的影响并减少灌溉需求，农业光伏为当前农业面临的许多挑战提供了可持续的解决方案。虽然德国仍处于开发和测试阶段，但国际例子已经显示了这项创新的巨大潜力。通过适当的资金和进一步的研究，农业光伏系统可能在不久的将来成为德国农业的一个组成部分，从而有助于确保粮食生产和实现气候目标。

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🌿📚 研究项目和第一个试验工厂落成

🌿💡 作为创新研究项目“巴登-符腾堡州农业光伏示范区”的一部分，温斯贝格州立葡萄栽培和水果种植教学研究所 (LVWO)、弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 ISE 和其他 11 个项目合作伙伴正在研究五个示范性项目，以在巴登-符腾堡州开发和测试农业光伏试点系统。 2022 年 5 月，巴登-符腾堡州食品、农村地区和消费者保护部长 Peter Hauk 为 LVWO 车站 Heuchlingen 站点的第一个试点系统举行了隆重的落成仪式。该研究设施的特点是一个特殊和可持续的概念：它将各种浆果的种植与水和养分的封闭循环系统结合起来，以实现环境友好和资源高效的生产。

🌿🔬 项目管理和目标设定

“巴登-符腾堡州农业光伏示范区”研究项目将持续到 2024 年（含），主要由弗劳恩霍夫 ISE 牵头，并得到国家环境、气候和能源工业部以及食品、农村部的支持。领域和消费者保护。该项目的目的是确立农业光伏的概念，作为该地区一种节省空间和可持续的土地利用形式，特别是促进特殊作物领域的潜力，例如水果和蔬菜。浆果种植。

🌿🏞️ 中试工厂的技术细节

位于霍伊赫林根的试点工厂峰值装机容量为113千瓦，占地面积约2000平方米。该地区种植并研究了各种浆果，包括覆盆子、蓝莓、醋栗、草莓、醋栗和黑莓。研究小组正在研究农业光伏系统对这些浆果品种种植的影响，并测试不同基质的使用，特别关注无泥炭和减少泥炭的替代品。

🌿💧 水资源管理和可持续发展

霍伊赫林根农业光伏系统的一个核心特点是闭式水循环系统。在这个系统中，雨水被收集并储存在储水箱中，以便与淡水结合起来用来灌溉植物。从浆果植物基质流出的多余液体由太阳能系统收集、处理和再利用。这一过程可以显着减少化肥的使用，同时防止养分渗入地下水。

🌿🌍分析和长期目标

联合项目正在对农业光伏发电的农业和环境友好利用进行全面分析。将审查太阳能发电与农业之间的协同效应，并明确大规模实施该技术的法律框架。目标是让农业光伏系统更加知名并在实践中得到验证。州政府将农业光伏视为应对现代农业和气候变化挑战的面向未来的解决方案。

🌿⚡农业光伏的优势

农业光伏将可再生能源和农产品的生产结合在同一地区。这样，不仅可以优化利用宝贵的空间，还可以同时生产食物和获得可再生能源。这是应对我们这个时代的重大挑战的明智且可持续的解决方案。

🌿🍓对该地区的重要性和天气保护

巴登-符腾堡州的农业景观在德国软果生产中发挥着核心作用，拥有 1,500 公顷灌木浆果和 2,200 公顷草莓。该地区农业光伏系统的开发和实施可以带来显着的可持续性和效率提升。农业光伏系统由于其农业生产和能源产生的双重作用而具有显着的优势。农业光伏系统下的植物还可以免受寒冷、冰雹或过度阳光等极端天气条件的影响。通过使用太阳能模块，还可以集成蚊帐和其他害虫防护装置，而不会降低产量。

🌿🔋利用太阳能

霍伊赫林根农业光伏系统的另一个主要优势是使用当地产生的太阳能。这不仅可以为系统本身提供可持续的电力供应，还可以支持整个LVWO（国家葡萄栽培和水果种植培训研究所）：约1,000平方米的农业光伏系统可以为农业光伏系统的很大一部分供电。 LVWO 的电力需求可持续并以气候友好的方式满足。在能源价格高、采购困难的时期，这是该试点工厂的另一个积极方面。”

🌿💦水循环系统及其优点

霍伊赫林根农业光伏系统的闭式水回路极大地提高了效率和可持续性。雨水被系统地收集、储存并用于灌溉。积聚在基质中的多余灌溉水被回收并再次使用。这一过程不仅提高了资源效率，还可以防止过量营养物质污染地下水。这些创新方法不仅对环境有利，而且还为农民提供了实际应用，使他们能够降低运营成本，同时更加环保。

🌿🔍未来的蓝图

因此，“巴登-符腾堡州农业光伏示范区”项目可以作为未来能源和农业高效农业系统的蓝图。这些试点工厂的持续成功和评估可以帮助推动德国及其他地区的可持续和环保农业。通过有针对性的研究和创新技术，展示了农业生产和可再生能源生产如何齐头并进，克服气候变化的挑战，同时确保可持续的粮食供应。

🌿🌞 对全球可持续发展的贡献

太阳能发电与资源节约型农业的互动有助于实现可持续未来的愿景。 “巴登-符腾堡州农业光伏示范区”项目的研究结果对于全球向生态和经济平衡农业的转变可能具有开创性意义。这种创新方法表明，可以将粮食生产与对可再生能源日益增长的需求结合起来，从而为解决全球挑战做出决定性贡献。

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🌞🔋透明光伏组件：农业光伏、太阳能停车场和城市凉棚的创新太阳能解决方案

📚📚可再生能源的开发和整合近年来进展迅速。透明光伏（PV）模块受到特别关注。这些创新的太阳能解决方案不仅高效、可持续，而且用途广泛。它们同样适用于农业光伏系统 (Agri-PV)、太阳能停车场和城市太阳能凉棚。让我们深入研究这些令人着迷的技术及其应用。

🌞 🔍 透明光伏发电：概述

透明光伏组件与传统太阳能组件的不同之处在于其半透明特性。它们使得在不完全阻挡光的情况下使用太阳能成为可能。这是通过特殊材料和技术实现的，这些材料和技术可以部分吸收阳光并将其转化为电能，同时允许其余的光通过。

🌿🌞 农业光伏：农业与太阳能的协同

农业光伏是指同时利用农业土地进行粮食生产和太阳能发电。透明光伏组件在该领域发挥着核心作用，因为它们允许阳光以最适合植物生长的量透过。

在农业中，光的可用性和分布对于植物生长至关重要。通过战略性地将透明光伏电池板放置在田地上，农民可以调节光照以确保最佳的生长条件。同时，组件发出的电力可以直接在农场使用或并入电网。这种双重用途极大地提高了效率和可持续性。

农业光伏系统的另一个优点是保护农作物免受极端天气条件的影响。光伏组件可以充当一种保护罩，保护植物免受强烈阳光、冰雹或大雨的伤害。这不仅提高了作物产量，还降低了作物受损的风险，增强了农业对气候波动的抵御能力。

🚗🔋太阳能停车位：不仅仅是停车位

太阳能停车位是近年来变得越来越重要的多功能系统。用光伏组件覆盖停车位不仅可以产生额外的能源，还可以为用户创造实际效益。车辆不受天气影响，空间得到有效利用。

透明光伏组件在这里具有特殊的优势。它们的半透明特性确保下面的区域不会完全变暗。通过提高能见度和整体开放感，为停车用户创造了一个愉快、安全的环境。

太阳能停车场还有助于减少城市热岛效应。混凝土和沥青表面储存和反射热量，导致城市地区温度升高。通过在这些表面安装光伏电池板，一些太阳能立即转化为电能，减少吸收和反射的热量，从而有助于冷却环境。

此外，这些系统非常适合集成电动汽车充电站。产生的太阳能可直接用于为车辆充电，进一步减少对化石能源的依赖，减少碳足迹。这在空间有限且多功能使用尤为重要的城市地区尤其有利。

适合：

用于太阳能停车位和太阳能车棚的太阳能屋顶

🌇🌞 城市太阳能凉棚：美学与可持续性的结合

城市太阳能凉棚在城市地区越来越受欢迎。这些结构通过在产生太阳能的同时提供遮荫，将美学和实用功能结合起来。透明光伏组件特别合适，因为它们允许自然光透过，同时仍提供宜人的遮阳效果。

在市中心，这些太阳能电池板通常用于公园、广场或屋顶露台，作为发电的创新解决方案。将太阳能电池板集成到优雅的凉棚中不仅可以美化城市景观，还有助于能源转型。

城市结构中透明光伏组件的一个显着优势是它们能够使建筑物和其他结构实现能源自给自足。想象一下，在市中心，每个公共建筑、广场和交通区域都由太阳能供电。这可以大大有助于减少城市化石能源消耗。

社会方面也不容忽视。太阳能凉棚为城市地区的人们提供了可以停留和放松的受保护场所。这些举措不仅促进了可再生能源的使用，而且提高了人们对太阳能技术的认识和接受度。

适合：

城市太阳能屋顶 - 带有部分透明太阳能模块的太阳能城市凉棚，是未来绿色智能城市的理想概念

🏛️🔋 融入现有结构

尽管透明光伏组件具有众多优点，但也面临一些挑战。最大的障碍之一是将这些系统集成到现有结构中。透明光伏组件的安装需要建筑师、城市规划师和能源专家之间的密切合作，以确保同样满足美观、功能和技术要求。

尽管如此，长期的好处还是大于坏处的。未来属于透明光伏组件，无论是在农业、停车场还是城市地区。它们的广泛用途和它们所创造的改善的环境条件是无价的。通过不断创新和研发投资，该技术变得越来越高效和具有成本效益。

总之，透明光伏组件是应对现代能源供应挑战的关键解决方案。通过以美观且功能有效的方式整合太阳能，它们有助于以可持续的方式满足我们的能源需求，同时美化我们的周围环境。

能源供应的未来不仅在于寻找高效、经济的解决方案，还在于寻找那些和谐地融入我们日常生活的解决方案。透明光伏组件是创新技术如何推动我们在这条道路上前进的一个很好的例子。

适合：

GiPV：采用部分透明太阳能组件的光伏建筑一体化——光伏建筑一体化

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