太陽光発電は多くのスペースを占有します – 太陽光発電を設置する土地にとって環境的により有益にする方法は次のとおりです

社会が温室効果ガスの排出を削減し、気候変動を遅らせる方法を模索する中、大規模太陽光発電が中心的な役割を果たしています。気候科学者は、それを次のようなツールとして見ています。 2030年までに二酸化炭素排出量を削減できる最大の可能性. 。米国では、エネルギー省は太陽光発電の普及により、 60％近くを占めます 2024 年に新たに設置されるすべての事業規模の発電容量のうち、

しかし、太陽光発電開発に理想的な場所は、多くの場合、 家畜の放牧に使用される耕作地または草原. 。通常、大規模な太陽電池アレイは、設置される生態系をあまり考慮せずに、エネルギー生成を最大化するように設計されています。

たとえば、土地を整地し、植生を除去すると、 浸食を引き起こし、水路に流出物を送り込む. 。太陽光発電開発業者は、このような環境違反に対して罰金を科せられています。 ジョージア, マサチューセッツ州, アラバマ、アイダホ、イリノイ.

大規模な太陽光発電設備がどのような影響を与えるかについても懸念がある 動物の動きのパターン. 。米国西部では、太陽光発電所用のスペースを作るために在来の植生を除去すると、これらの植物を食料や生息地として依存している絶滅危惧種の動物や昆虫が脅かされる可能性があります。在来の植物群落は、撹乱された後、水が限られたこれらの地域で再び立ち直るまでに長い時間がかかります。

私は 生態学者 と彼が率いる研究チームのメンバー アラン・ナップ コロラド州立大学で。私たちは、太陽光発電の開発が草原生態系の健全性にどのような影響を与えるかを調査します。特に、太陽光パネルが頭上に設置されると、植物の成長と水の使用パターン、光への反応がどのように変化するかを調査します。この取り組みを通じて、私たちは太陽エネルギーのより持続可能な未来を知らせたいと考えています。

1 つの土地利用よりも 2 つの土地利用の方が優れています

太陽光発電のみに土地を使用することに代わる選択肢が増えつつあり、それはアグリボルタクスと呼ばれます。その名前が示すように、この戦略は同じ土地で農業と太陽光発電を組み合わせます。農業プロジェクトは、農地、放牧地、農業上重要な花粉媒介者の生息地で実施できます。太陽光発電開発へのこの二重利用アプローチ 世界中で人気になっています

の 大多数 米国における農業発電プロジェクトの割合家畜の放牧と花粉媒介者の生息地として管理されている土地にいます。これらの場所は、農地とは異なり、灌漑や大型機械の使用を必要としないため、太陽光発電のコロケーションに最適です。

しかし、これらの土地は植物の成長を支えるために降雨に依存しており、太陽電池パネルの存在は水が土壌に到達する方法に影響を与えます。ほとんどのアグリボルタ発電アレイは、空を横切る太陽を追跡するようにパネルを傾けることによってエネルギー生産を最大化する太陽追跡プログラムを使用しています。これが起こると、パネルは自然条件とはまったく異なる独特の微環境を作り出します。

たとえば、コロラド州では、太陽電池パネルが太陽に向かって西に傾いている午後に降水量が最も多くなります。その結果、農業用地に降った雨のほとんどはパネルの西端に集中し、そこで地面に落ちます。この再配分により、パネルの端での降雨量が最大 4 倍になる一方で、他のパッチの降雨量が制限されます。

もう1つの要因は、太陽光パネルが高光条件に適応した草原に日陰をもたらすことです。アレイは太陽光を遮断するように最適化されているため、パネルの下の植物に届く光ははるかに少なくなります。

エコボルタの背後にある生態学

これまでのところ、私たちの研究は、太陽電池アレイによって作り出される独特の微環境が同様の成果を生み出すことを示しています。 植物の成長のさまざまなパターン. 。この発見は勇気づけられるものです。これは、受動的に太陽を追跡するソーラーパネルによって引き起こされる環境の変化が、植物の反応を変えるのに十分であることを意味します。これらの微小環境は、さまざまな条件から恩恵を受ける植物群落のモザイクを潜在的にサポートしている可能性があります。

場合によっては、さまざまなレベルの光と水が存在するこのような混合条件が良い場合もあります。回復生態学（損傷した生態系を回復する科学）における十分に検証された概念は、より多様な環境がより多様な動植物の組み合わせをサポートするというものです。

2023 年の論文で、私たちは、 太陽光発電開発への生態学的情報に基づいたアプローチ. 。エコボルタイクスと呼ばれるこのアプローチでは、エネルギー生産とエネルギー生産を同等に優先する必要があります。 生態系サービス.

エコボルティックアプローチにより、土地管理者は太陽光発電を有利に活用できます。基本的な生態学的概念に根ざした方法で太陽電池アレイを設計および管理すると、生態系と太陽エネルギーの間により多くの相乗効果を生み出すことができます。

土地管理者は、自然のプロセスを強化する太陽電池アレイを設計することで、エコボルティックなアプローチを使用して劣化した土地を改善することができます。たとえば、ソーラーパネルの端は降雨を再分配して集中させ、その下の土壌を湿らせるため、その場所での苗の定着を助ける可能性があります。

乾燥地域では、この効果を促進し、修復を改善するようにアレイを設計することができます。水が不足している場合は、露出する地面の量を減らすようにアレイを設計することができ、その結果、蒸発によって大気中に失われる水の量が減少します。

太陽光発電を別の方法で行う

土地管理の決定には多くの要因が影響します。土地の歴史、水へのアクセス、土壌の種類、植生、地形がすべて影響します。エコボルティクスには、次のような要素が加わります。単位面積あたりのエネルギー生産と特定の太陽電池アレイの生態学的影響のバランスをとること。

太陽光発電へのエコボルティックなアプローチには、太陽光発電開発の決定方法を根本的に再考する必要があります。現在、送電線へのアクセスにより、多くの地域で太陽光発電を導入できる場所が制限されています。送電線や変電所が遠すぎたり、規模が小さすぎる場合、太陽光発電は開発されそうにありません。

新しい伝送プロジェクト この地理的制約が緩和されれば、より多くの選択肢が得られる可能性があります。用地選択の柔軟性が高まることで、開発者は非常に敏感な自然生態系から離れ、代わりに放棄された土地、水が制限された土地、またはその他の荒廃した土地に太陽電池アレイを設置することができます。エコボルティクスは、生産性の高い土地が存在する地域社会の経済を安定させるための解決策となる可能性があります。 資源を節約するために引退した

太陽光発電は、クリーン エネルギーへの移行の中心となるレベルまで拡大しつつあります。私と同僚は、太陽光発電の開発は環境に優しい考え方を反映した方法で進められるべきだと信じています。私たちの見解では、太陽光発電へのエコボルティックなアプローチは、生態学的に前向きな成果を生み出し、太陽エネルギーをさらに持続可能にすることができます。