几年前，全球农光互补产业开始起步，其目标是让农作物和牲畜与农村太阳能电站共存。这种也被称为农光互补或太阳能农业的模式，已迅速演变为其他清洁技术创新的跳板。最近的消息涉及现场绿色氢气生产，旨在为农民提供一种新的离网燃料和能源存储选择。
农光互补与绿色氢能的结合
绿色氢能与农光互补的结合对清洁技术而言是新鲜事，但研究人员早已开始关注这一领域。技术组件已就位，下一个问题是，这种双重利用系统是否对农民有利可图，并在全球粮食供应背景下可持续。英国埃克塞特大学的一个研究团队便是其中之一。今年1月，他们基于一个1吉瓦太阳能电站的模拟，发布了农光互补与绿色氢能系统的财务分析。氢气将在电解设施中生产，由太阳能阵列供电。水电解提供了一种比传统氢气供应链更可持续的替代方案，后者几乎完全依赖天然气和煤炭。然而，在当前技术和市场条件下，绿色氢气仍是一项昂贵投资。推广进程缓慢，时间线充斥着失败项目，尤其是在氢燃料电池电动车领域。
尽管如此，几个关键氢能市场的政府政策仍在补贴向绿色氢能的转变，这部分是为了满足工业对氢气的强劲需求。一些汽车制造商，包括宝马和现代，也表示将继续支持氢燃料电池电动车。鉴于此，埃克塞特团队聚焦于利用农光互补支持粮食系统，同时生产绿色氢燃料，用于澳大利亚、加利福尼亚、中国、尼日利亚和西班牙的燃料电池电动车加氢站。在评估多种备选方案后，他们选择了模拟番茄种植。“我们的研究报告创新之处在于，这是首次模拟将氢气生产与大规模农光互补系统整合，以满足农民的能源需求、提升其自给自足能力，并缓解燃料电池车用户的里程焦虑。”研究团队解释道。
农光互补与土地当量比
这项名为《1吉瓦离网农光互补太阳能农场用于氢燃料电池电动车（HFCEV）充电站的分析》的研究，采用土地当量比（LER）进行评估。这一公式用于判断农民是否通过在同一田地间作多种作物而获益，还是分开种植更划算。LER大于1.0表明，双重利用方式的经济性优于分离种植。应用于农光互补时，LER公式会考虑太阳能板放置和遮阴导致的作物产量缩减。根据团队计算，尽管番茄种植空间减少，其模型在五个研究区域仍保持正向LER，其中尼日利亚领先于1.75，其次是西班牙1.73、澳大利亚1.66、中国1.57和加利福尼亚1.48。“尽管面临这些挑战，研究仍主张采取更宽广视角，认为土地恢复和电力发电带来的额外收入将抵消收成减产。”团队得出结论。
太阳能、风能与绿色氢能的共置
其他模型也显示出类似挑战。然而，欧盟并未等待更多LER研究。欧盟政策将绿色氢能视为脱碳路径，欧洲委员会正开始探索农光互补与水电解的共置理念。欧盟创新基金支持一个已准备动工的项目，该项目在卢森堡凯伦地区将风力涡轮机与农光互补阵列共置，用于水电解。该项目名为ECHO-WAVE，部分目标是生产绿色氢气，作为本地离网替代方案，避免修建昂贵的新输电线路。预计2027年投运后，ECHO-WAVE将满足卢森堡当前氢气需求的60%，包括燃料电池电动车以及工业用户。
与此同时，其他地区......
利用现场可再生能源本地化氢气生产并非新鲜概念。早在2020年，美国能源部就推广在农场共置分布式风力涡轮机的想法。通过自有风力涡轮机和现场电解系统，农民可生产绿色氢气用于燃料或作为另一收入来源。事实上，拜登政府期间，联邦对绿色氢能的支持大幅增长，包括一项70亿美元的氢能多元化计划。主要重点是水电解以及生物质和其他可再生氢源。该计划还包括对传统氢气生产商的适度支持。加利福尼亚是七个新氢能枢纽之一获得资金，但特朗普总统已将该计划几乎全部搁置。尽管如此，氢气需求不会很快消退，尤其是在工业用户中，而非出行市场。波罗的海地区也值得关注，今年早些时候，立陶宛、拉脱维亚和爱沙尼亚浮现协调绿色氢能战略计划。今年夏季，该计划演变为北欧-波罗的海氢能走廊，与芬兰、波兰和德国联动，其目标是利用低需求地区的资源和基础设施，向欧洲其他工业中心供应绿色氢能。
原文链接：
https://cleantechnica.com/2025/10/27/the-agrivoltaic-movement-pivots-to-green-hydrogen/
作者：Tina Casey
本文已进行编译。
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