用于水果种植的农业太阳能：巴登-符腾堡州和莱茵兰-普法尔茨州的农业光伏发电，用于实现二氧化碳中和的水果（水果和蔬菜）种植

巴登-符腾堡州部长兼总统 Winfried Kretschmann、农民 Hubert Bernhard 和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所所长 Andreas Bett 教授为克雷斯布隆农业光伏电站揭幕。 – 图片：弗劳恩霍夫 ISE

作为“巴登-符腾堡州农业光伏示范区”研究项目的一部分，博登湖水果种植能力中心、弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 (ISE) 以及其他 11 个项目合作伙伴正在巴登-符腾堡州建设和测试五座农业光伏试点电站。今天，州长温弗里德·克雷奇曼 (Winfried Kretschmann) 为位于博登湖畔克雷斯布龙 (Kressbronn) 的伯恩哈德 (Bernhard) 果园苹果树上的电站举行了落成典礼。该研究项目将持续到 2024 年，由州环境、气候和能源部以及食品、农村发展和消费者保护部共同资助。该项目旨在深入研究农业光伏 (agri-PV) 的概念，重点关注巴登-符腾堡州的仁果和浆果类水果。.

“农业光伏发电为农业、可持续发展和能源供应提供了巨大的机遇。我们希望通过巴登-符腾堡州的农业光伏示范区，展示如何实现双倍收获——例如，太阳能和苹果。未来三年，我们将为此投入近250万欧元。今天克雷斯布龙电站的落成标志着一个里程碑。我感谢这项开创性的工作，并祝愿所有参与者取得圆满成功。”州长克雷奇曼在开幕致辞中说道。克雷斯布龙的这座农业光伏电站是总共五座研究示范电站之一，总额定功率高达1700千瓦。这五座电站分别位于巴文多夫、霍伊希林根、卡尔斯鲁厄、克雷斯布龙和奥伯基希-努斯巴赫。.

该项目的总体目标是解答关于土地兼作农业和太阳能发电的未决问题。通过在五个不同地点开发和建设种植各种水果和浆果作物的定制试点工厂，将研究几种有前景的应用和技术的可行性，并探索不同的设计方案。在莱茵兰-普法尔茨州建设用于水果种植的农业光伏电站所积累的初步经验已被纳入不同电站的设计规划中。.

来自博登湖水果种植能力中心 (KOB) 和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 (ISE) 的研究人员正在克雷斯布龙的农业光伏电站对光伏组件下方的植物生长情况进行详细分析。“这包括研究不同遮荫程度对苹果生长和生态生理的影响，以及农药使用对光伏组件的影响，”弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的项目经理奥利弗·霍恩勒解释道。KOB 副总经理乌尔里希·迈尔博士补充说：“对我们来说，农业光伏是博登湖可持续水果生产的又一重要组成部分：它结合了受保护的、因此安全且高质量的苹果生产和太阳能发电。”

“自2010年以来，我们一直在农场建筑的屋顶上安装太阳能发电系统，并思考：我们是否也可以利用果园上方的防雹网来发电？最终，我们在现有果园上方搭建了首个农业光伏发电系统。覆盖面积约为0.4公顷，系统额定输出功率略低于250千瓦，”农场主休伯特·伯恩哈德（Hubert Bernhard）解释了他提供农田用于该试点项目的初衷。.

在“农业光伏水果种植”研究项目中，弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 (ISE) 与其他研究伙伴合作，在莱茵兰-普法尔茨州格尔斯多夫的纳赫特韦有机果园建立了一个苹果和棚架果树的农业光伏研究设施。这是德国首个此类设施。该研究项目的总实验面积约为 9100 平方米，其中约三分之一的场地安装了 258 千瓦峰值功率的农业光伏系统。该项目由莱茵兰-普法尔茨州气候保护、环境、能源和交通部 (MKUEM) 以及德国联邦食品和农业部 (BMEL) 资助，其总体目标是提高水果种植的气候适应能力，并通过增加太阳能发电，确保苹果生产的安全性和可持续性。.

该项目总时长为五年，将利用八个苹果品种研究众多研究问题。.

该项目首先在同一地点比较四种不同的作物保护系统下的苹果产量：薄膜保护（不透水）、冰雹保护（透水）以及农业光伏系统，该系统包括永久安装的半透明光伏组件（不透水）和可跟踪光伏组件（必要时透水）。使用了两种不同类型的组件，其太阳能电池排列方式不同（条形或块状）。该项目旨在研究农业光伏系统在多大程度上能够保护植物和果实免受冰雹、暴雨、日灼、霜冻或极端温度等有害环境因素的影响。此外，还将测试通过不同光伏组件配置进行的不同光照管理如何影响植物生长和农业产量。最后，将从景观美观性、经济可行性、社会兼容性和农艺参数等方面对该系统进行评估。.

Agri-PV产品管理负责人Stephan Schindele就该项目评论道：“我们认为Agri-PV是一项长期解决方案，能够帮助农民适应气候变化的影响。我们可以通过协同效应和太阳能发电来保护甚至增强现有的生态系统。在荷兰成功实施了利用Agri-PV进行的专业浆果种植之后，我们现在正朝着在格尔斯多夫开展棚架式水果种植迈出重要一步。我们已经意识到，Agri-PV与苹果、梨、樱桃、猕猴桃和其他多年生作物相结合的潜力和协同效应是巨大的。我们希望永久性地释放这种潜力，并在不限制农业产量的前提下，进一步扩大光伏发电的规模。”

农民的经济优势

除了适应气候变化和保护农业资产外，格尔斯多夫的农业光伏项目还旨在为农民带来经济效益。这些效益包括：能源成本永久降低且更可预测，作物保护方面的投资成本降低，以及运营和废物处理成本降低。.

弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）农业光伏研究组副组长安德烈亚斯·施泰因胡泽（Andreas Steinhüser）表示：“‘农业光伏水果种植’研究项目不仅旨在展示减少农业二氧化碳排放的方法，还旨在避免使用短寿命材料以及杀虫剂和杀菌剂，从而为气候保护做出重要贡献。此外，我们还关注社会问题，例如接受度和社会兼容性，因为这些方面将在农业光伏技术的进一步推广中发挥决定性作用。”

农业光伏系统产生的电力可用于苹果产区的上下游区域。首先，AGCO GmbH提供的芬特100 Vario电池电动拖拉机使用该系统产生的电力进行充电。其次，该系统产生的电力还用于灌溉系统。冷库已通过屋顶光伏系统获得绿色电力供应。总而言之，实施这一运营能源方案旨在通过太阳能电气化显著减少农场的二氧化碳排放。.

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