荷兰已将太阳能电池板集成到温室玻璃本身之中——而生长在玻璃下方的西红柿根本感觉不到任何差异。


荷兰的温室园艺业覆盖了大约 10,000 公顷的玻璃结构区域,这里生产了欧洲大部分出口的番茄、辣椒和黄瓜。这一行业长期以来一直大量消耗天然气用于供暖,同时随着冬季日照时间缩短,电力也逐渐成为补充照明的主要能源。从温室屋顶上发电的想法始终面临着一个明显的矛盾:不透明的太阳能电池板会遮挡作物生长所需的阳光,而该行业的整体经济模式则依赖于最大程度地提升光线对下方作物的透射率。

瓦赫宁根大学和荷兰太阳能技术公司开发了一种半透明光伏玻璃,它能选择性地捕捉对发电最有用的特定波长的光,同时传输植物最有效地用于光合作用的波长——主要是红色和蓝色光。而面板的近红外吸收层则能捕捉对植物生长贡献最小的波长,但这些波长携带了显著的太阳能能量。在纳尔德威克附近占地 8 公顷的商业番茄温室进行的实地试验显示,产生的电力相当于标准不透明面板输出的 40%,番茄产量与常规玻璃温室的产量相差不到 2%。

这种双重效益在荷兰的夏季尤为显著,因为温室内的环境常常需要主动降温,以防止作物受到热应激——而光伏玻璃通过吸收部分入射的太阳能并将其转化为电能,而非任由全部太阳能转化为温室内的热负荷,从而解决了这一问题。在经测算的试验中,此举可将降温能源需求降低约 15%。荷兰的温室产业本就跻身于全球技术最为先进的农业领域之列,如今他们找到了方法,利用种植番茄所用的同一玻璃板来自行发电。

来源:瓦赫宁根大学与研究所——光伏温室玻璃商业试用报告 2024

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