建造太阳能发电场有正确方法和错误方法

反对太阳能发电厂的人经常对公用事业规模的发电项目提出两大批评，具体取决于这些项目的位置：计划在相对平坦、排水良好的土地上建设的太阳能发电厂可能会占用急需的宝贵农业空间。同时，任何安装在更复杂地形或更陡坡上的太阳能发电厂都可能加剧过多的雨水径流和侵蚀等问题。然而，根据宾夕法尼亚州立大学的研究人员的说法，处理后一个问题相对简单——就像双重用途的太阳能和农业农场一样，一切都取决于设计。

《水文学杂志》上发表的一项为期一年的首创研究表明，结合健康的植被和排水良好的土壤混合物，可以轻松管理大部分太阳能发电场暴雨径流，即使在地形较为复杂、容易受到侵蚀的丘陵地区也是如此。

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“我们特别关注复杂地形和陡坡上的太阳能发电场的雨水流动，”PSU 土木与环境工程助理教授、研究合著者 Lauren McPhillips 在一份随附声明中表示。“人们非常担心太阳能会吞噬优质农业用地，这些土地排水良好，土壤平坦。在这些地点，径流问题很少。我们有兴趣促进利用更具挑战性的边际土地建造太阳能发电场。”

麦克菲利普斯和她的同事花了 12 个月的时间监测宾夕法尼亚州中部两个太阳能发电场的土壤湿度模式、植被健康状况和太阳辐射水平，这两个发电场都建在美国东北部常见的大型斜坡上。在雨水再分配方面，滴水线（太阳能电池板下边缘正下方的区域）下方的土壤湿度平均比附近土地高 19%。相比之下，太阳能电池板下方的湿度平均比周围土壤低 25%。尽管更严重的风暴可能会导致太阳能电池板增加局部径流，但电池板行之间的开放间隙以及渗透盆和沟渠等工具足以补偿水。

虽然镶板确实在夏季将蒸散量（水从陆地输送到大气中）降低了 37% 到 67%，但在冬季，差异很小。即使考虑到这一点，研究小组也发现对整体植被健康的影响微乎其微。该大学的公告描述了每块镶板下“几乎完全覆盖地面”，这对于防止径流和减少侵蚀至关重要。

麦克菲利普斯在 7 月 18 日表示：“虽然我们的观察记录了自然水文模式的明显变化，但它们也表明，太阳能电池板行之间足够大小的植被空间，以及在某些情况下，结构性雨水管理，可以控制这些变化。”

她补充道：“这些类型的见解，加上对太阳能发电场的土地管理如何影响其他生态系统服务的研究，可以让我们以最小的生态系统影响促进向可再生能源的关键转变。”