如果您住在後院有蹦床的房子裡，您可能會觀察到蹦床下面長滿了不合理的高草。 這是因為許多作物，包括這些草，實際上在一定程度上免受陽光照射時生長得更好。

雖然蹦床下的草會自行生長，但太陽能光伏技術領域的研究人員（由將陽光直接轉化為電能的太陽能電池組成）一直致力於用太陽能電池板為大片農田遮蔭。

這種在太陽能電池板的保護陰影下種植農作物的做法被稱為農業光伏農業。 而這種事就發生在加拿大。

這種農業光伏農業可以幫助滿足加拿大的糧食和能源需求，並減少未來對化石燃料的依賴和溫室氣體排放。

當遮蔭等於保護時

我們最近發表的論文發現，加拿大擁有巨大的農業光伏潛力，因為它是全球農業強國，加拿大生產的食品出口目標設定為到 2025 年達到 750 億美元。

農業光伏提供眾多服務，包括可再生能源發電、減少溫室氣體排放、提高農作物產量、植物保護等。 （U.賈米爾、A.鮑寧頓、JM 皮爾斯）， 作者提供

這裡種植的許多農作物，包括玉米、生菜、土豆、西紅柿、小麥和牧草，已被證明可以通過農業光伏增產。

世界各地的研究表明，當農作物被太陽能電池板部分遮蔽時，農作物產量會增加。 這些產量的增加是可能的，因為太陽能電池板下方產生的小氣候可以節約用水並保護植物免受過度陽光、風、冰雹和土壤侵蝕的影響。 這使得每英畝糧食產量增加，並有助於降低糧食價格。

隨著太陽能成本大幅下降，世界各國都在安裝農業光伏系統，並通過生產更多可盈利的可再生能源來抵消化石燃料的燃燒。

太陽能農業現已成為全球趨勢

歐洲、亞洲和美國的農業產業在公眾的廣泛支持下一直在積極擴大農業光伏農場。

在歐洲，太陽能電池板被安裝在不同類型的農作物上，包括果樹。 與此同時，在中國，農業光伏發電被用來扭轉荒漠化，這實際上是利用太陽能電池板來綠化以前的沙漠。

在美國，社會科學研究表明，光伏產業、農民和公眾都熱切期待此類項目的實施。

對美國農村地區（從密歇根州到德克薩斯州）的調查顯示，如果將農業納入其中，81.8% 的受訪者將更有可能支持其社區的太陽能開發。 農村居民普遍喜歡維持農業就業、增加能源銷售收入以及它可以提供持續收入來源的想法。 他們相信它可以起到緩衝通貨膨脹和不良生長季節的作用。

是時候擴大加拿大太陽能發電場了

在加拿大，農業光伏主要應用於傳統太陽能發電場，並供牧羊人和他們的羊使用。 當牧羊人在太陽能農場割草時，羊們會使用太陽能電池板下的草和牧場來遮蔭和放牧。 以羊為基礎的農業光伏發電遍布加拿大各地。

顯示加拿大農業光伏潛力的地圖。 顏色表示當前耕種區域的太陽通量（每單位面積的太陽能量）。 （U.賈米爾、A.鮑寧頓、JM 皮爾斯）， 作者提供

農業光伏發電的生命週期分析評估了其從概念到使用的影響，發現與單獨的糧食農場和基於太陽能農場的生產相比，這些太陽能覆蓋的農場排放的溫室氣體減少了 69.3%，對化石能源的需求減少了 82.9%。

這很好，但為了保持與其他主要農業生產國的競爭力，加拿大需要在太陽能電池板的陰影下開始大規模農業。 這將使許多農作物的生產成為可能，而這些農作物在覆蓋後會增加產量。

這包括西蘭花、芹菜、辣椒、生菜、菠菜和西紅柿等蔬菜，以及土豆、玉米和小麥等大田作物。

加拿大認真擁抱農業光伏將徹底減少化石燃料的使用。 使用該系統，加拿大不到 1% 的土地就足以滿足該國 25% 以上的電力需求。

這反過來又可以幫助國家兌現減少溫室氣體排放的承諾，到 2030 年將非排放發電量比例提高到 90%。

農業光伏發電場超過電力需求

加拿大農業光伏發電的潛力遠遠超過當前的電力需求。 這種太陽能可用於交通和供暖的電氣化和脫碳，通過為新興的計算行業提供動力來擴大經濟機會，並向美國出口綠色電力，以幫助消除他們對化石燃料的依賴。

農業光伏發電場產生的電力還可以通過為電動汽車充電以及製氫來儲存，從而有利於交通運輸。 通過用太陽能熱泵取代天然氣爐，太陽能已經可以盈利地滿足安大略省家庭的供暖需求。

最後，任何額外的農業光伏電力都可以用於為計算設施和加密貨幣礦工供電以獲取利潤，並可能出口到美國以幫助他們清理骯髒得多的電網。 這將有助於增加我們的貿易順差，以及減少美國跨境污染帶來的健康和環境效益。

當收益大於成本時

儘管農業光伏農業有很多好處，但其在加拿大的推廣仍存在一些障礙。 有一些善意的法規阻礙了這些農場的發展。

例如，在安大略省，由於保護農場的法律，您不能在綠化帶安裝太陽能。 類似的問題也出現在艾伯塔省的皇家土地上。

在過去，這是有道理的。 我們不想重蹈美國能源作物糧食價格上漲的覆轍。 現在我們知道，通過農業光伏發電，我們可以在使用太陽能技術發電的同時獲得更多的食物。

阻礙農業光伏發展的另一個主要問題是資本成本。 農業光伏每英畝的資本成本比農民習慣的要高得多，但收入卻高得多。 因此，即使有利可圖，農民也很難自行實施大型農業光伏系統。

這意味著我們需要新的融資方法、新的合作夥伴關係和新的商業模式，以幫助加拿大利用農業光伏為我們的農民和國家帶來的戰略利益。

Joshua M. Pearce、John M. Thompson 信息技術與創新主席兼教授， 西部大學

本文根據知識共享許可從 The Conversation 重新發布。 閱讀原文。