一邊種菜一邊“種電”

李月星

近年來(lái)，日本將太陽(yáng)能電池板搬進(jìn)了田間地頭。在日本關(guān)東地區(qū)千葉縣市原市的一片一畝二分地的菜園子里，田埂間立著一排排整齊的架子，架子上是鉛灰色的太陽(yáng)能平板，每塊平板都向陽(yáng)排列，互相之間有間隙。不過(guò)，這些裝備可不是用來(lái)驅(qū)趕鳥(niǎo)雀的，它們是大有可為的太陽(yáng)能電池板。

“種電”，一件聽(tīng)起來(lái)多么不可思議的事情，但在日本千葉縣這已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。該市總鶴舞發(fā)電所將太陽(yáng)能電池板建設(shè)到菜園里，形成一種既能在田地間進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電又不影響蔬菜生長(zhǎng)的雙贏模式，即一邊種菜，一邊“種電”。

菜地“種電”概念起初是農(nóng)業(yè)機(jī)械工程師阿基拉·中島具夫提出的。阿基拉先想到了“光飽和點(diǎn)”的概念，即太陽(yáng)輻照水平增加，光合作用的速度也會(huì)加快。然而積累到一定程度后，即使照射在植物上的光的數(shù)量增加，也不會(huì)增加光合作用的速率。阿基拉認(rèn)為，既然過(guò)多的陽(yáng)光不能進(jìn)一步促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，把過(guò)剩的太陽(yáng)光收集起來(lái)進(jìn)行利用不是更好嗎？

太陽(yáng)能電池板的排列一般都是集成式的，然而，在農(nóng)田里密集地排列太陽(yáng)能電池板發(fā)電是不大可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槿绻?yáng)能電池板排列的太密集就會(huì)擋住陽(yáng)光，底下的農(nóng)作物就無(wú)法正常生長(zhǎng)。

所以阿基拉的試點(diǎn)工作主要是對(duì)不同的農(nóng)作物用不同的遮陰效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)之后，阿基拉得出的結(jié)論是每塊農(nóng)田的遮光率是32%，這樣就能為農(nóng)作物的生長(zhǎng)留出足夠的陽(yáng)光。為了確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠繼續(xù)下去，千葉縣農(nóng)業(yè)委員會(huì)要求，農(nóng)民必須報(bào)告每年的田地使用情況以及農(nóng)作物種植量，在安裝了太陽(yáng)能電池板之后，如果作物收成量比未安裝時(shí)少于20%，就不得不撤掉電池板。

這種太陽(yáng)能共享方式可以說(shuō)是振興農(nóng)業(yè)的得力之策。千葉縣總鶴舞發(fā)電廠太陽(yáng)能共享項(xiàng)目負(fù)責(zé)人高澤真從阿基拉那兒學(xué)到太陽(yáng)能板農(nóng)田安裝系統(tǒng)后，發(fā)現(xiàn)這種方式能刺激日漸衰落的農(nóng)業(yè)，并為農(nóng)民增加收入，同時(shí)為日本的能源需求做貢獻(xiàn)。

得到阿基拉的指導(dǎo)后，高澤真在一畝二分地的田地里總共安裝了348塊太陽(yáng)能電池板。這些電池板被架在鐵管上面，離地3米多高，每排鐵管之間間隔5米。為盡量多發(fā)電以及應(yīng)對(duì)太陽(yáng)高度角的變化，電池板還可以隨季節(jié)變化調(diào)整角度，比如冬夏季節(jié)，電池板面朝太陽(yáng)角度分別可調(diào)整為40度、25度等。在太陽(yáng)能板下面，種植著花生、山藥、茄子、芋頭等農(nóng)作物，這些蔬菜平時(shí)都賣給附近街道的鄉(xiāng)親。

這樣的農(nóng)田太陽(yáng)能安裝系統(tǒng)雖然能大幅度增加農(nóng)民收入，但因其高昂的引進(jìn)系統(tǒng)使其使用者并不會(huì)在近期內(nèi)收回成本。高澤真的這套系統(tǒng)花了1260萬(wàn)日元（約合人民幣77萬(wàn)元），平均每年能發(fā)電近35000度。東京電力公司根據(jù)利用可再生能源發(fā)電的相關(guān)法律和高澤真簽訂20年合約，將每度電以42日元（約合人民幣2.6元）的價(jià)格買入，這樣，他每年僅賣電就能掙約150萬(wàn)日元（約合人民幣9.2萬(wàn)元）。而在此之前，這塊地只靠種菜一年的收入僅有10萬(wàn)日元（約合人民幣6100元）。在農(nóng)村，這樣的做法不僅能產(chǎn)生清潔能源，還能刺激農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)。高澤真希望這種先進(jìn)的增收方式能吸引年輕人回歸田園。

另外，簡(jiǎn)單的組件與安裝方法，使得這套系統(tǒng)的穩(wěn)定性與持久性被很多人質(zhì)疑，最終，一場(chǎng)臺(tái)風(fēng)讓這種質(zhì)疑不再存在。2013年9月16日，強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“萬(wàn)宜”侵襲包括千葉縣在內(nèi)的關(guān)東地區(qū)，人們以為那些電池板應(yīng)該被刮飛了，而現(xiàn)實(shí)是，由于這些太陽(yáng)能板之間有間隔，使得大風(fēng)順利通過(guò)，從而避免太陽(yáng)能板承受不了巨大的風(fēng)力被刮跑。

阿基拉建議，這種太陽(yáng)能共享農(nóng)場(chǎng)模式不僅局限于農(nóng)田，還可以在牧場(chǎng)上應(yīng)用，把太陽(yáng)能板架在草地上，能為牛羊休息時(shí)遮陽(yáng)，還可以減少水分蒸發(fā)，進(jìn)而減少灌溉成本。

菜農(nóng)忙碌著種菜又“種電”，漁民們看到此種情形也不甘落后。日本北海道地區(qū)有日本最大的漁場(chǎng)，這里盛產(chǎn)扇貝，這片海域的扇貝一般有成年人張開(kāi)的手掌那么大。很多臨近大海的地方都能看到白晃晃的扇貝殼堆積成小山。得到阿基拉的啟發(fā)后，一些研究單位和漁民發(fā)現(xiàn)，將那些碩大的扇貝殼鋪設(shè)到太陽(yáng)能電池板下，讓其將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)能電池板上，這樣做比沒(méi)有鋪設(shè)扇貝殼的發(fā)電量增加20%。于是，很多漁民忙活起來(lái)，他們抓緊和加工扇貝的廠家聯(lián)手合作，捕魚(yú)的同時(shí)“捕電”。這樣一來(lái)，變廢為寶，不但不用花錢處理扇貝殼，還能使其為發(fā)電添磚加瓦，增加漁民收入，可謂一舉兩得。