双碳研究 | 太阳能+土壤生态，美国的这些做法颇具启示

太阳能+土壤生态

美国的这些做法颇具启示

【Inside Climate News网 10月18日报道】

麦卡锡建筑公司(McCarthy Building Companies)在全美范围内开发建设的大型太阳能项目，其大部分选址位于曾经的农田上。

土壤科学家克里斯蒂娜·赫布(Christina Hebb)担任过多年顾问，2021年开始在麦卡锡担任内部土壤科学家，她的任务是规划、建设、管理其公司太阳能项目中的土壤。工作期间她注意到随着美国太阳能产业的发展，人们开始关注其可持续性，而面板下的土壤则是实现该目标的关键。

在上周非营利组织太阳能行业协会 (Solar Energy Industries Association，SEIA) 的一次会议上，赫布指出，在太阳能发电厂的土壤上种植开花物种，不仅能够改善景观，还有助于确保土壤未来的安全稳定，同时能够重建传粉媒介栖息地并增加传粉媒介物种，助力周边社区的农业发展。

太阳能厂创意土壤生态实践

建设太阳能发电厂需要清除植被、压平土地，扰乱了当地的排水系统、农业生产和生态系统。越来越多的开发商认识到，健康的土壤与经济效益相辅相成，也有助于其项目的可持续性，因此他们正在学习管理土壤的方法，以降低成本、保护土地、满足许可要求。

比如在太阳能板下方种植鲜花，不仅可以防止杂草丛生，确保维护人员工作环境的安全，也能够降低火灾风险。还有一些发电厂选择种植低矮的小草，不仅可以供绵羊食用，还能够控制植被，同时为当地农户提供牧场收入。

除了植物，有些项目还引入仓鸮(一种夜间行动，捕食老鼠和大型昆虫的中型猛禽)来防治啃咬电线、在电气设备内筑巢的动物。

此外，在美国西南部，研究人员发现，将农作物种植在太阳能板下方，不仅可以保护太阳能板，也能让作物茁壮成长。面板的荫蔽可以使农作物免受极端高温的侵害，其蒸腾的水分又可以冷却面板，提高能效。亚利桑那州和科罗拉多州的农户表示，这样的“光伏农业”系统产量更高、灌溉需求更低。

越来越多的研究表明，如果管理得当，太阳能项目可以改善土壤健康和当地生物多样性。如2019年美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory , NREL)的一项研究发现在太阳能电池阵列下种植的原生植物可以改善土壤结构，减少侵蚀，还有助于冷却电池板，使其更加高效。

这些都与以上实践相呼应，类似的模式可以让太阳能系统更可持续、更具韧性。

表土保卫战

上述美好的实践却发生在施工之后，而赫布在项目开始施工很长时间之前就敦促过开发商护理土壤。

赫布说，开放商应当首先考虑项目区域的表土(12.7-25.4厘米薄薄的深色层)，它们承载着土壤的大部分生命和肥力，含有植物赖以生存的微生物、养分和水分，是确保植物茁壮生长和土地健康的关键。但表土形成缓慢，十几到二十厘米的表土随着岩石分解和植物和动物有机物的积累，要数百到数千年才能产生。

而太阳能公司经常在平整地面时，会动用重型车辆进行刮削，这可能会压实地面并剥离生命层，也可能使其与其他土壤混合，留下不易恢复的坚硬土壤，短短几天表土就可能因施工而被摧毁。

因此赫布认为开发商应当在施工开始前就规划、保存表土，以便日后将其回铺，如此，施工结束后土壤仍然具有草、花卉或牧场所需的养分和结构，并且可以在太阳能板服役的几十年里茁壮成长，面板报废后也能维持生机。

“我建议颁布保护表土的政策，”赫布解释说，“保护多少都是次要的，但必须这么做，因为以人类的寿命跨度，它算得上不可再生资源”。

但目前为止，只有新泽西州、弗吉尼亚州少数几个州出台了相关政策保护表土。在联邦层面，美国农业部自然资源保护局( Department of Agriculture’s Natural Resources Conservation Service, NRCS)于2024年发布了一份情况说明书，鼓励开发商尽量避免破坏土壤、保护表土并种植多年生或对传粉媒介友好的植被以维护土地健康。

大部分公司自愿遵循保护表土的做法，其动力也并非来自于监管，而是可持续发展目标以及和当地农户的良好关系。

能源转型与双碳观察

编译：鄂一鸣（新能源部）

审校：王子涵（新能源部）

编辑：鄂一鸣（新能源部）