日本農(nóng)民邊種菜邊“種”電

千尋

一般田間地頭會有一些用來驅(qū)趕鳥雀的稻草人，但在日本本州關(guān)東地區(qū)千葉縣市原市的一片750平方米的菜園子里，你看到的卻是截然不同的場景：田壟間立著一排排整齊的支架，上面有間隙地排列著鉛灰色平板，不過它們可不是用來驅(qū)趕鳥雀的，而是一些太陽能電池板。

菜農(nóng)種菜兼“種電”

這是千葉縣市的上總鶴舞發(fā)電所太陽能共享項目組，是一種在田間進行太陽能發(fā)電又不影響蔬菜生長的雙贏模式——種菜又“種電”。以前，法律嚴令禁止在農(nóng)田里架設(shè)太陽能發(fā)電設(shè)備。但2013年3月末，日本農(nóng)林水產(chǎn)省下發(fā)通知，允許農(nóng)民在農(nóng)田上部空間架設(shè)太陽能電池板發(fā)電。

這個概念起初是2004年日本退休的農(nóng)業(yè)機械工程師阿基拉·中島具夫提出的。他研究生物學，并了解“光飽和點”的概念：太陽輻照水平增加，光合作用的速度也會加快，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，也不會增加光合作用的速率。

了解到過多的陽光并不能進一步促進植物的生長，阿基拉想到了一個主意，那就是把過剩的太陽光收集利用起來，讓太陽能電池板系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)結(jié)合再合適不過了。他特別設(shè)計的結(jié)構(gòu)獲得了專利，看起來就像花園里的花藤架。

在農(nóng)田里密集排列太陽能電池板發(fā)電是不可能的。陽光被密集鋪設(shè)的太陽能電池板遮擋后，底下的農(nóng)作物無法正常生長。因此農(nóng)林水產(chǎn)省的基本姿態(tài)是：“不能光追求發(fā)電，而應(yīng)先種好地。”

阿基拉在千葉縣開展實驗，對不同的作物用不同的遮陰效果，做成了許多試驗田。日本要求光伏系統(tǒng)的安裝必須簡單，田地里不得用混凝土澆筑基座，而且要易于拆卸，它的支架設(shè)計和裝配必須確保有足夠的陽光灑向作物，還要留出足夠的空間，便于農(nóng)業(yè)機械在田間作業(yè)。阿基拉說，這些規(guī)定是防止農(nóng)民將多產(chǎn)的農(nóng)田完全轉(zhuǎn)變成太陽能板的天地。

經(jīng)過多次試驗，他建議，每塊農(nóng)田的遮光率是32%，這樣就能為作物生長留出足夠的陽光。為了確保持續(xù)的農(nóng)耕，千葉縣農(nóng)業(yè)委員會要求，農(nóng)民必須報告每年的種植量，安裝了太陽能電池板后，如果作物收成量比未安裝時少于超過20%，就必須撤掉電池板。

農(nóng)民收入增加十幾倍

“這種太陽能共享方式是振興農(nóng)業(yè)的得力之策??！”千葉縣上總鶴舞發(fā)電廠太陽能共享項目負責人高澤真，是這片田園的管理者，他說，這是日本第一個利用這種機制的太陽能項目。日本農(nóng)民正面臨嚴重的問題，比如農(nóng)業(yè)收入減少、后繼無人等。許多農(nóng)民被迫找第二職業(yè)來維持生計。高澤真發(fā)現(xiàn)，從阿基拉那兒學到的這個方式，能刺激日漸衰落的農(nóng)業(yè)，并為農(nóng)民增加收入，同時為日本的能源需求作貢獻。

高澤真在這片750平方米的農(nóng)地里安裝了348塊太陽能電池板。它們被架在管子上面，離地3米高，每排之間間隔5米。為盡量多發(fā)電，電池板還可以隨季節(jié)變化調(diào)整角度，比如冬夏，電池板面朝太陽角度分別可調(diào)整為40度、25度等。在太陽能板下面，高澤真的父親已經(jīng)種植了花生、山藥、茄子、芋頭等，他把這些蔬菜賣給了附近街道的鄰里。

高澤真介紹，這套系統(tǒng)花了他1260萬日元（約78萬元人民幣），平均每年能發(fā)近3.5萬度的電。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——《固定價格全量買進法》，和他定下20年合約，將以每度電42日元（約2.6元人民幣）的價格買入，這樣，他每年僅賣電就能掙約150萬日元（約9.3萬元人民幣），而以前那塊地只靠種菜一年僅收入約10萬日元（約6200元人民幣）。在鄉(xiāng)村這么做，不但能生產(chǎn)清潔能源，還能刺激當?shù)亟?jīng)濟，他希望這種方式能吸引年輕人回歸田園。

很多人質(zhì)疑這種太陽能共享系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持久性。2013年9月16日，第18號強臺風“萬宜”，襲擊關(guān)東地區(qū)，人們以為那些電池板該被刮飛了，而現(xiàn)實是，這些太陽能板之間有間隔，能使大風順利通過，避免太陽能板承受巨大的風力被吹跑。

阿基拉也建議美國農(nóng)場主采用這種太陽能共享農(nóng)場模式。他說，把太陽能板架在草地上，能為牛羊休息時遮陽，還可以減少水分蒸發(fā)，進而減少灌溉成本。阿基拉還表示，在工業(yè)革命之前，農(nóng)民為社會提供了食物與能源（柴和木炭）。如今，這種種菜又“種電”的模式再次讓農(nóng)民提供了這兩類重要物質(zhì)。

扇貝殼反光增加發(fā)電量

看到菜農(nóng)們忙碌著種菜又“種電”，漁民們也不甘落后。日本北海道地區(qū)盛產(chǎn)扇貝，這里的扇貝一般有成年人張開的手掌那么大。很多臨近大海的地方能看到白晃晃的扇貝殼堆成的小山堆。如今，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)到太陽能電池板下，讓其將陽光反射到太陽能電池板上，這樣做比沒有鋪設(shè)扇貝殼的發(fā)電量增加20%。于是，很多漁民忙活了起來，他們抓緊和加工扇貝的廠家聯(lián)手合作，捕魚又“捕電”。這么一來，變廢為寶，不但不用花錢處理扇貝殼，還能為發(fā)電添磚加瓦，增加收入，可謂雙贏。

常常大雪飄揚的北海道地區(qū)，太陽能發(fā)電能力是很驚人的。日本的網(wǎng)走市也在逐漸推廣太陽能發(fā)電，許多家庭將太陽能板架設(shè)在屋頂上。北海道平均氣溫較低，每年11月至次年3月為飄雪季節(jié)，積雪很厚，是否會對太陽能發(fā)電產(chǎn)生不利影響呢？兼營太陽能電池板、組件銷售、安裝業(yè)務(wù)的北海道網(wǎng)走市電器商店經(jīng)理近藤博表示，和預(yù)想的恰恰相反，統(tǒng)計數(shù)字顯示，在北海道的很多地方利用太陽能發(fā)電的能力甚至超過下雪次數(shù)少、積雪量相對較少的東京等地。比如北海道的札幌、釧路等市，分別架設(shè)20塊功率都是4千瓦系統(tǒng)的家用太陽能電池板，進行發(fā)電，它們的年發(fā)電量一般在4300度左右。而同樣規(guī)模的系統(tǒng)，比如東京的年發(fā)電量為4158度，比北海道的都少。endprint