屋顶光伏：德国电力新增装机“主力”

德国可再生能源供电目标提前15年，德国可再生能源是否实现了“大跨步”？

该国的可再生能源提上一个新台阶，这次归功于风能和太阳能基础设施的扩张，在这个加速发展的时代以后人们就不会在面临资源短缺问题了。对此我还有以下几点看法：

一、什么是可再生能源？

1.太阳能：我们可以利用太阳辐射的光通过太阳能电池转换成电力，也可以利用太阳的即热气来把水加热就是我们常见的太阳能热水器。

2.风力发电：风力发电是由风的力量转动扇叶来带动发电机发电，扇叶越长风速越快就能截取越多的风能。

3.海洋能：海洋覆盖地表三分之二以上并隐藏着丰富的海洋能源，其中包含了波浪能、温差能、潮汐能、潮流能等。

4.地热能：是来自地球内部深处的能量和机油钻井取得地底热水等。

二、可再生能源有什么作用？可用到哪些地方？

相对比石油、煤炭等化石燃料污染空气来说可再生能源在自然界可以循环再生，取之不尽用之不竭，是一种清洁绿色低碳的能源，可再生能源是中国多轮驱动能源体系的重要组成部分，对于改善能源结构，保护生态环境，应对气候变化具有重要的意义，同时可再生能源就发生在我们日常身边，现在很多农村家庭依然保持着太阳能热水器，还有很多将废弃物进一步炼化转换成能量等。

三、过度开采不可再生能源的危害有哪些？

就像是石油煤炭就是不可再生能源，如果长期大量使用肯定会对我国的空气质量造成影响，这些生活废气和工业废气的排放都可能是造成气候变暖的原因之一，所以对于新能源的开发我们一定要大力支持。

因为他们很有可能要发展新能源技术。在很早之前他们就已经开始大力发展新能源技术了，现如今德国开始加大可再生能源投入，加上新燃煤发电厂投入运行，德国电力市场在2010年前后出现明显了电力供应过剩现象，为了改变这种现状他们必须开始调整。现如今受到各种因素影响，加上岛国地区核武器污染严重，已经让他们开始越来越恐惧核电，加上切尔诺贝利核爆炸、核废料运输车厢污染事件事故严重发生后，德国人在人民生命安危上一向是很严谨，所以才不得不考虑放弃核电，毕竟核电危害实在是太大了，一般人根本承受不起。

在民众压力之下，德国最终计划于2021年前彻底放弃核电。虽然德国地区核电技术一直很成熟，但是还是有全国多数民众反对扩大核电建设，他们更加害怕核电站爆炸后引发更多危害，导致人民无法健康生活下去，所以才不得不放弃核电，在众多民众压力之下，放弃核电站。虽然现如今德国对于核电还是比较依赖，但是他们已经在找许多应对方法了，争取找到方法可以替代核电。

为了人民健康安全着想，即到2022年，德国成为世界上首个不再使用核能工业大国。彻底放弃核电，也给德国造成了一定经济影响，对于他们来说损失一定是巨大，还面临着能源公司诉讼赔偿问题，但是他们依旧不坚持选择，可见他们在这方面已经是下定决心要放弃了，未来可再生能源将成为德国电力市场主宰，用另外一种能源替代核电，持续加大对可再生能源投入。在这一点上，我们许多人需要向德国学习这种精神，大力发生新能源也是对环境有好处。

蒋再正

前言 : 德国在国家氢气战略中，将大量赌注押在了对使用可再生能源生产的氢上。该战略巩固了德国成为全球技术领导者的雄心壮志，其明确将重心放在"绿色"品种上，而牺牲了使用有争议的碳捕捉和储存（CCS）技术。虽然环保人士大多欢迎这种做法，却遭到了工业界的反对。但仍有许多专家认为，这一战略开启了德国能源转型的新篇章。

德国政府已经同意一项国家氢气战略，其重点是利用可再生能源制造的氢气，以推动具有里程碑意义的能源转型，并占有未来的工业市场。这项战略于6月10日被批准，内容主要是：" 只有基于可再生能源（'绿色'氢）生产的氢气才能长期使用 。 在德国备受争议的使用碳捕获和储存（CCS）的 天燃气 制氢只能以"过渡的方式"使用 。在应对气候变化的斗争中，用可再生电力制造的氢气越来越被视为重工业和航空等排放顽固行业的灵丹妙药。德国为自己设定了到本世纪中叶实现气候中立的目标，其致力于成为相关氢气技术的全球领导者——不仅要启动其具有里程碑意义的能源转型的下一阶段，而且要为其国际知名工业确保一个充满希望的增长市场。

德国经济和能源部长彼得•奥尔特迈尔（Peter Altmaier）表示，这一战略是一个"量子飞跃"，将能源转型和气候保护提升至"新的质量水平"。在宣布这一战略的新闻发布会上，他称该倡议是"自决定推出支持可再生能源以来最重要的创新"。研究部长安贾·卡利切克（Anja Karliczek）说，全世界都意识到绿色氢气技术带来的机遇，建立全球氢气经济为德国工厂制造商提供了巨大的潜力。其将作为未来能源给气候和就业提供"双重提升"。

氢能用途

新篇章

《德国国家氢能战略》中提出从以下几个方面实现氢能产业的发展：

· 提升氢能作为替代能源的经济性竞争力

· 开拓使用德国本土氢能技术的国内市场

· 建立完善氢能供应网络

· 助力氢燃料成为替代能源整体

· 加强氢能相关技术培育

· 加强氢能相关市场国际合作

· 完善氢能储运安全规范建设

"国家氢气战略开启了气候保护的新篇章，"德国能源机构（dena）负责人安德烈亚斯·库尔曼（Andreas Kuhlmann）表示。" 国家氢气战略是能源转型持续成功以及气候目标长期可实现性期待已久的基础 。其为能源转型创造了先决条件，这种过渡更密切地将工业和气候政策相互交错。化学工业协会VCI也称该战略是"能源转型成功的决定性一步"，但敦促政府考虑所有现有的低排放氢气形式，包括那些使用天然气和CCS的氢气。

新的生产方法

越来越多的国家努力追求气候中和，大量押注于用可再生电力制氢，以减少顽固的工业排放。但是，生产极其富能源的天然气需要大量的电力，使得它比传统燃料更昂贵。这就是为什么需要采取果断的政府行动来解决日益被称为国际"氢经济"的问题。

通过提高效率和直接用清洁电力取代化石燃料，例如使用电动 汽车 而不是内燃机模型，可以避免目前大部分的温室气体排放量。但是在很多情况，这种方法行不通。例如由于重量原因，没有技术能够使大型飞机和船舶使用电池。这种战略在许多工业部门也举步维艰，例如，化学品或炼钢，因为当前工艺不可避免地产生二氧化碳排放。因此需要全新的生产方法， 用电解槽制造的绿色氢气已成为实现碳中和所需的深度减排的主要候选者 。

与该战略相吻合的是，德国钢铁制造商蒂森克虏伯（Thessenkrupp）表示，已扩大水电解产能，将绿色氢气生产扩大到千兆瓦级。目前，世界上许多国家正计划进入氢气经济。水电解正日益成为建设可持续、灵活的能源系统和无碳工业的关键技术。这将会开辟新的市场。

电解槽容量增加200倍

该战略表示，德国的目标是到2030年建立容量为5吉瓦（GW）的工业制氢设施，包括必要的陆上和海上可再生能源供应，大致相当于五个核电站或大型燃煤电厂。最迟到2035年或2040年将再增加5GW。除了现有的支持计划外，德国还将提供70亿欧元用于氢技术的发展。此外，还将投资20亿欧元在合作伙伴国家建立大型的"德国制造"制氢厂。德国将在未来进口大量绿色氢，因为该国根本没有足够的空间来安装制造它所需的大量可再生能源。

联邦政府在提出《德国氢能战略》时，正在为私人投资氢发电、运输和使用奠定基础，这些投资在经济上是可行的和可持续的，这也可以在减轻COVID-19危机的影响和恢复德国和欧洲经济方面发挥作用。在2023年之前为第一个加速阶段，为建立一个运作良好的国内市场打下基础。与此同时，研究和发展以及国际方面等基本问题也需要解决。下一阶段将于2024年开始，稳定新兴的国内市场的同时，塑造欧洲和国际的氢能市场。

在该战略的介绍中，政府网络宣布与Marocco建立联盟，参与非洲第一个工业规模可再生氢项目的建设，该项目每年将节省100,000吨的二氧化碳排放量。库尔曼说，该战略"是世界上首个 远远超出氢的最终用途的战略 之一，并涵盖了全部动力燃料，这种方法考虑了合成甲烷，煤油，甲醇和氨提供的机会。因此《德国氢能战略》也可以看作是对发展欧洲动力燃料市场的明确承诺。"

有风险的赌注？

目前的清洁氢气的成本仍然很高，无法被广泛使用，其价格可能直到2030年才能充分下降。而其中氢的来源也很重要。目前它主要由天然气工业生产，伴随着大量的碳排放，该类型被称为 灰色氢 。其价格主要受天然气价格影响且相对便宜，但它的二氧化碳排放成本较高。 蓝色氢 的价格也主要受到天然气价格的影响。但其第二重要的驱动因素是捕获，再利用或存储碳排放的成本。碳捕获和储存（CCS）成本的降低将会使蓝色氢的价格更接近于灰色氢。 绿色氢 的价格会受到电解的成本与电解过程中使用绿色电力的价格影响。在过去的十年中，太阳能和风能的发电成本已显着下降，这也是德国将战略目标放在绿色氢上的一个因素。

克劳斯·斯特拉特曼（Klaus Stratmann）在《商业日报》 Handelsblatt的评论中写道，该战略的信号效应对经济和整个欧洲都具有重要意义，但他警告称，该战略能否在未来几十年和几十年内实施尚不确定。斯特拉特曼写道："因为德国政府完全致力于一种变种，即绿色氢，给自己施加了沉重负担。" 他认为，要实现这一目标将需要大量的可再生能源，而且不清楚德国是否能够进口必要的数量。斯特拉特曼说，蓝色氢可能会为越来越多地用于绿色氢的氢基础设施铺平道路。

参考文献：

German hydrogen strategy aims for global leadership in energy transition……Journalism for energy transitiion

The clean hydrogen future has already begun …… IEA

The National Hydrogen Strategy…… Nationale Wasserstoffstrategie

编者按：10月26日，由联合国开发计划署、中国 汽车 工业协会联合主办，佛山市人民政府、佛山市南海区人民政府全面支持的2019联合国开发计划署氢能产业大会（UNDP氢能产业大会）在佛山市南海区樵山文化中心隆重举行。

联合国开发计划署和世界 汽车 组织领导，以及国家相关部委、全球组织机构、科研院校、 汽车 集团、氢能与燃料电池核心企业等嘉宾代表将齐聚佛山，分享产业趋势报告、前沿技术成果和应用案例，为氢能与燃料电池 汽车 产业实现大规模商业化发展贡献智慧和力量。

在10月26日的论坛上，德国国家氢和燃料电池技术组织（NOW GmbH）国际部部长Dr. Geert Tjarks发表了主旨演讲。他在演讲中表示，德国从2000年就开始研发氢燃料电池技术，过去的十年完成了第一阶段，开发了很多新的技术。现在进入第二阶段，重点就是如何推广、应用这些技术，增加这些技术的效能、降低它的成本。

关于加氢基础设施，Dr. Geert Tjarks表示，德国目前有76个加氢站，今年年底将增加到100个。下一个阶段，将进一步提高到400个。

以下是Dr. Geert Tjarks的演讲实录：

德国国家氢和燃料电池技术组织(NOW GmbH)国际部部长 Dr. Geert Tjarks

Dr. Geert Tjarks：亲爱的来宾，女士们，先生们，非常感谢主办方邀请我来参加这次大会，谢谢联合国开发计划署、中国 汽车 工业协会、佛山市政府南海区政府，邀请我做这个汇报。

首先，先介绍我们的“NOW”。“NOW”是我们负责不同的德国联邦政府的一项项目，特别是联邦政府的一些交通项目，我们很多年前就已经成立了，我们在那个时候有一个NIP的项目，我将会在这里跟大家多说一下NIP的项目。我们也会负责在德国的一些充电基建项目，所以我们特别为德国的联邦政府不同项目服务，我们帮助政府加快提高这方面的能力。我们的公司就是这样一种职能，我的演讲有三部分，一是我们在德国氢能方面的一些举措和方法。二是氢能在能源系统的决策。三是在氢能方面的做法。

我们跟其他的国家一样，我们也签署了《巴黎协定》，我们要致力于减排，我们要在2030年之前减少至少55%的排放，因为我们可以看到过去几年一些数字，大家可以在图表上面看到变化，特别是一些公共交通贡献出来的减排数字。另外，对我们来说二氧化碳的减排在一方面是非常重要的，另一方面也是不容易做到的，所以这里我们遇到的问题，即我们怎样能够在公共交通领域做到减排目标？我们当然可以减少交通的需求量，我们另一方面也要找一些技术帮助我们能够减少排放。我们看了一下到底能够利用哪些技术帮助我们实现减排的目标？

我们看到了氢能技术真的能够帮助我们减少二氧化碳的排放，而且在公交领域，氢能也有很多不同的应用，也能够帮助我们的交通运输系统，比如说下面也可以发展一些氢能大巴，比如说有一些长途的运输客车也是很重要的，比如说在德国已经有氢能的火车在应用了。

当然了我们在脱碳项目方面其实遇到了很多问题，我们也希望能够把氢能应用到那个方面。我们要把氢能不仅作为可再生资源而且要帮助我们实现减排，发挥很大作用，因为对我们来说，我们知道燃料电池、纯氢在应用和运输方面都有很多的限制。

但是，其实我们是用一些合成的燃料，这些合成的燃料是在氢气基础上开发的。这种燃料能够实现方便的运输，我们也需要有这些氢技术用在交通方面，我们整个的策略想法就是要开发燃料电池行业，我们2000年就已经开始研发，我们过去的十年就完成了第一阶段，我们现在进入市场第二阶段，我们整个联邦政府一共提供14亿欧元的资金支持。

在这个阶段，我们通过研发开发出很多新的技术，今天我们还在应用这些技术到市场，所以第二个阶段，我们重点就是如何推广、应用这些技术，增加这些技术的效能、降低它的成本，所以成本是其中一方面的问题，我们通过不断的研发降低成本。

我们不仅仅是在应用方面做大量工作，我们在制氢生产方面也做了很多工作。我们所取得的成果，大家可以看到我们在燃料电池推广应用方面， 在德国我们就可以看到一共有76个加氢站，今年年底我们就会有100个加氢站，我们服务600万的顾客 ，其实能服务到600万的顾客是一个挺好的成果。

下一个阶段，我们要把整个的加氢站数字提高到400个 ，我们这个数字正在不断增加，在未来我们相信会有更多，所以我们希望能够在未来满足德国的燃料电池 汽车 的需求。

第二部分，我们在能源系统里面的氢应用情况。我们刚才也说到电动移动性方面，氢的作用很重要，我们要确保我们真的能够用这些绿色的能源，运用到我们的交通行业里面，我们要去想一下怎样把这些可以再生的能源应用到我们的运输部门里面，所以我们的政府很确信怎样能够把这些从其他行业里边所得到的能源能够应用到交通领域里面。

比如说，把那些电力方面的能源帮助我们再整合到能源系统里面，比如说我们从一些炼油厂实现氢能源应用？我们如何在短期内实现脱碳的一些任务？我们要去看怎样利用这些氢能源在很近的将来就可以实现我们作为一种可再生资源实现脱碳的任务。

在这里，我们可以看到水电解，是从电力到气体技术的最基本方法，我们可以看到德国有15个示范性的工厂正在做这个操作，整个的水电解能力正在不断提高，在不同的行业里面这些氢的耦合等等的应用也在增加。当然了，我们到2030年要实现我们的减排目标，所以我们可以看到从2020-2030年我们从100兆瓦的量达到2030年超过10GW的安装量，其实是可以做到的，我们要不断利用这些水电解的方法，2050年我们就要实现一到二GW的安装量。

最后，成本是很重要的。我们知道要在德国生产这些绿色的氢能成本是挺贵的，我们要根据我们限定的法规尽量降低氢能的生产成本，当我们买电力的时候，我们要考虑每个千瓦的成本，在付这些成本的时候我们还要付一些税等等其他的一些费用。我们现在已经有一些灵活的技术，但是我们同时也要在法规的框架下让整个成本能够实现降低目标，整个的政策和整个的行业框架都很重要。

最后一部分，氢能在整个经济里面接下来要做什么。政府方面，我们要去跟交通管理部门合作，要去开发一些国家的氢能策略，我们在今年的两委就会发布一些氢能策略，以及我们跟交通部合作、能源部合作，所以一共有4个部级的政府部门携手看未来整个氢能能够发挥多大作用。以及我们还有一些国家级的部长级大会，这是在德国一个比较特别的大会，去讨论全国氢能策略。

这是我们整个的国家框架，下一步，我们就要应用和推广整个的氢能，所以我们要说的就是怎样整合氢能到我们这个行业里面，因为我们知道有局部的案例成功并不足够，比如只是火车上面的氢能应用成功，并不能够让我们确保能够把它们升级到其他的行业应用里面，所以我们要考虑应用方面、生产方面等等，在应用方面是我们下一步的重点，我们已经推出“氢能大地”的计划，里面包括了9个氢能应用地区，包括公共 汽车 、卡车、小轿车等等其他的交通行业所涉及的一些车辆，都会把它们结合到我们这个氢能的计划里面。

我们还有另外一个“11个”大规模研发项目，我们称之为“REALLABORE”，我们希望未来整个德国能够产生氢能并能够增加很多，这是我们现在政府要推出的其中一些项目。我们整个项目就是要把不同行业的利益整合在一块，我们要有一个氢能生产的最佳条件，最后就能够把这些氢能成功地出售出去，以及把氢能应用到他们需要的地方。所以在我们整个的HYAMD项目我们就是氢能推广下一步的项目。

这一页大家可以感受到这些项目一些信息，比如现在我们整个的氢能项目规模大概是600瓦规模，我们未来要增加到100兆瓦。这个表里面大家可以看到德国北部有一些生产厂，但是南部有更多的氢能需求，所以我们要把整个的氢能技术推广得更快，同时能够把这些氢能应用到不同的地区，我们现在会进口一些化学的能源、石油等等，所以德国其实是不能够自给自足的，不能100%满足德国电能的要求，我们未来可能会从中国买一些能源。

我们最后的目标即找到一些可再生能源作为我们的能源载体，让我们整个德国的这些能源都可以结合利用起来。

这是我们在欧盟规定范围里面做的活动的情况，比如说在我们的国际级别上有一些创新任务，我们的创新目标就是包括欧盟在内23个国家推广氢能技术，我们把不同的利益方都能够结合起来，能够帮助我们去利用氢能给大家带来的好处，让它能够真正地在市场上推广。

这是最后一张幻灯片，我们在氢能行业要通过合作实现目标，非常重要的是把不同的利益方整合起来，实现规模的提升，降低成本，就把不同的市场、不同国家的利益方联系在一块，这是最重要的。所以我们要跟卡塔尔合作，我们跟卡塔尔有一个很强大的合作关系，对我们来说就是要通过这样一种合作把氢能推广到国际市场。

非常感谢大家！

德国为氢能源下巨大赌注

【Oilprice网报道】——德国正在经历显著转变，从以化石燃料为基础的经济转变为以风能和太阳能为主导的可持续能源结构。虽然转型远未完成，且遭遇挫折和成本超支，但德国选民和私营公司仍对进一步变革表示强烈支持。此外，转型还面临技术挑战，这可能会打破该国到2050年实现二氧化碳零排放经济的目标。

因此，德国最近决定将其实现目标的方式变得多样化。这个欧洲最大的经济体将提供20个全新研究设施，耗资1.1亿美元来测试工业规模用途的新型氢基技术。额外的资金将专门用于“结构变化”地区，这些地区受能源转型影响最大，如有煤矿的地区。

回到正轨

德国人是环保主义和能源转型的坚定支持者。该国已经开辟出一条漫长的道路来摆脱其对煤炭和石油依赖，该国在1990年曾产生10亿吨二氧化碳。自那以后，德国已经减少了近四分之一的温室气体排放。然而，近年来，减排的步伐已经停滞。最主要原因是，日本福岛的核灾难以及事故后人们对禁止使用核能的愿望，给德国的可持续发展目标带来了更大的压力。

好消息是多年来德国的可再生能源发电量稳步上升。而坏消息是，经济条件的改善增加了石油产品的消费，这在很大程度上抵消了该国在可持续性领域的成果。可再生能源目前产出德国三分之一的电力，但在未来几十年，随着核技术和燃煤电厂逐步淘汰，风能和太阳能发电的间歇性将使可再生能源供应面临严峻的技术挑战。

政治挑战

德国决策者意识到该国基础设施存在缺陷。风能和太阳能的间歇性给工程师们带来了一项技术挑战，他们要在没有阳光或没有风的情况下保持稳定的电力供应。在世界上大多数地区，天然气被指定为克服这一问题的理想桥接燃料。与煤炭相比，气体排放的二氧化碳量减少了一半，且可以在必要时相对快速地进行生产。因此，德国决策者对有争议的北溪2(NordStream2)管道工程表示支持，该管道将直接从俄罗斯向德国输送550亿立方米的天然气。

尽管存在欧洲盟国的反对和美国制裁的威胁，德国仍然支持该管道项目。主要原因是缺少当核电站和煤电厂逐步淘汰时维持电网稳定性的其他选择。

然而，除了天然气之外，德国还决定将能源多样化并投资替代能源，因为进口天然气将使其对外国生产商产生依赖。氢气可以成为能源载体，这将减轻德国对外部能源供应商的过度依赖，同时可以为日光充足和有风时的剩余能源储存提供解决方案。

力捧氢能源

政府官员认为，在正确的政策框架内，有私营部门的充足投资，氢基技术的成本可能像光伏电池的成本一样下降。

尽管德国公司已经开始投资有关氢的新技术和应用，德国经济部长彼得·阿尔特迈尔（Peter Altmaier）设定目标要让德国成为该领域的“世界第一”。

氢的特性可以帮助德国实现成为世界上第一个拥有完全可再生能源系统的国家的目标。因此，德国公司首先需要提高成本效益，并开发工业规模运营的应用，以便在一个世纪内首次实现能源自给自足。

翻译：张佳薇（微信部）

审校：吴泽清（微信部）

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上面收电，下面收粮，这就是土地被两次使用的方式。巴登-符腾堡州的一个农场社区将有机农业与创新的太阳能技术相结合。

在该州康斯坦茨湖区的黑格尔巴赫农场，七百多块太阳能电池板位于蔬菜上方的钢结构设计上，农场的农民可以开着拖拉机从下方驶过。该农场在联邦教育和研究部、弗莱堡弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）和霍恩海姆大学的帮助下，建立了德国迄今为止最大的太阳能工厂，而在太阳能设备下则种植着蔬菜和谷物，分别是马铃薯、小麦、苜蓿草和芹菜。这四种是经过深思熟虑选择的种植品种，研究人员希望能够种植德国人典型的主食。

六年前研究人员将价值六十多万欧元的实验设置安装在这里，三年来，他们测量和测试了温度、作物产量和降水。实验的结果有着很明显的优势：该工厂从一开始就产生了比预测更多的电力，而且维护成本也比之前担心的要低。

农场所用的设备是从弗劳恩霍夫研究所租赁的，这样农民就可以将电力用于自己的需求、挤奶机和奶酪厂。其余的部分则被送入电网，尤其是在夏季，设备生产的产量超过了农场本身的消耗。缺点是：这种形式的电力要比地面安装的光伏系统更贵。自由场太阳能发电系统中，模块的设计是为了获得最佳产量。但产量并不意味着一切。该农场的负责人雷耶不愿意占用农业用地来建发电厂，认为这不是可持续的、道德的选择，虽然地面安装太阳能电池板是一种传统的方法，但是雷耶对此持强烈的反对态度。

雷耶从小就生活在这个农场里，他的父母就是这个农场社区的创始人之一。他和他的妻子孩子都生活在这里，所以不难理解他对农田的热爱。当弗劳恩霍夫研究所的人员向他提出光伏农业：上面是太阳能，下面是种植园的概念时，雷耶马上展示出了极大的兴趣，这也可能是全世界数百万农民的未来。在太阳能电池板下放牧牛羊，这对一些农民来说已经相当有效，但新的和更复杂的则是在这些系统下种植谷物和蔬菜。

十多年前，黑格尔巴赫农场就安装了太阳能电池板和木材气化器来为居民楼、干草烘干设施和新的奶酪乳品厂供暖。他们以环境友好和节约资源的方式生产所需的能源，也因此被欧洲太阳能授予了德国太阳能奖。

俄勒冈州立大学的研究人员在科学杂志《科学报告》上计算，如果用世界上有不到百分之一的可耕地来建立太阳能板块，那么就可以满足全球的电力需求。虽然百分之一的数字听起来很少，但是却破坏了已经稀缺的农田。尤其目前越来越多的农民正在会见想要在他们农耕地上建造太阳能工厂的投资人，他们不断地向农民发出询问，是否可以租用他们的农田？批评者认为这会导致用于生产粮食的农田逐渐消失，比如德国农民协会一直表示反对在耕地和草地上安装太阳能发电厂。而一些农民则认为将农田租给太阳能电池板公司可以保证他们的收入安全：2014年牛奶价格的崩溃、2017年夏季的多雨天气和随后的干旱年份造成了相当大的损失，除此之外急剧上升的能源价格和额外的环境法规也让农民的生产成本增加。

2010年至2020年期间，农业用地的租金大幅增加。2020年，一公顷农业用地的平均租金为329欧元，比十年前高出61%--2010年的租金为204欧元。租金价格因使用类型不同而不同, 太阳能土地的租赁价格比耕地高十倍。每公顷2,000至3,000欧元的租赁收入并不罕见。与此同时，联邦各州的租赁价格近年来一直在稳步上升。2016年，耕地的平均租赁价格为每公顷328欧元。北莱茵-威斯特法伦的租赁价格最高，为每公顷546欧元。专家认为，租赁价格不断上涨的原因之一是非农业投资者对农业用地的兴趣。

目前，德国已经有大约二百多万公顷的农业用地被用于种植玉米、油菜籽和其他单一作物，而在过去的半个世纪里，全世界人均可耕地的数量几乎减少了一半。人们在农耕地上建造新房，对电力的渴求导致了真正的饥饿。

Agrosolar Europe 公司正在德国北边下萨克森州的一个城市建造一个新的大型光伏农业设备（APV），由联邦政府提供启动资金，每年将有三十吨的韭菜等植物在这个光伏设备下茁壮成长。国务秘书弗兰斯巴特称赞该计划是 "对气候、可持续农业和粮食生产的双赢局面"。除了德国，在韩国和中国，政府正计划为数十万个农业光伏系统提供大规模的补贴计划，包括以有利于农作物的方式过滤太阳光线的创新模块。

但事实并非如此简单。"作物产量降低了百分之十五，"同时，他的工作量也增加了，因为他必须驾驶拖拉机绕过钢架。雷耶说："从经济上讲，收获的损失可以通过能源生产来补偿"。这些电池板是双面的，这意味着正面和背面都能将太阳光转化为电能。然而，作物产量在很大程度上取决于天气。在干旱的年份，植物对遮阳有积极的反应；而当当降雨量大时，作物生长就会有问题，因为通过太阳能电池板的雨水分布非常不均匀，这也是迫切需要解决的问题之一。除此之外土壤质量、生物多样性、作物轮作、产量、能源、劳动力也是人们需要考虑的重要问题。

光伏农业也为养老基金提供资金，年轻的农民可以没有任何负担在其下工作。虽然很多农民都想尝试这个新模式，但实际上还需要四到五年的时间才能真正以有意义的方式进一步探索这个问题，因为研究项目的时间和资金都非常有限。新的联邦政府已将 "创新的太阳能 "特别写入其联盟协议中。雷耶希望未来农场可以完全自给自足地满足农民的能源需求，但重点前提是必须保证农业的可持续发展。雷耶还提到，从价格上来看电力在我们的社会中比农产品更有价值，这也是他认为最大的差异所在。

在德国，批准在农田上建造太阳能发电厂是市政当局的事。在一些地方，当地市长和社区代表简直被请求和申请淹没了。他们要求国家提供援助：应该对规模、建筑和环境要求制定有约束力的标准。一些联邦州已经做出了反应。例如，巴伐利亚州目前每年允许二百个这样的项目，梅克伦堡-西波美拉尼亚州希望每年最多释放五千公顷的农田用于太阳能电池板工厂。勃兰登堡州农业部已经向各市发布了关于在何处以及如何建造此类工厂的初步建议。

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