浮动太阳能，即把太阳能电池板放置在水体上的发电方式，每平方英尺发电量比陆地太阳能更高。然而，研究人员才刚开始了解其对生物多样性和气候的影响，对于这项新技术应如何实施，以及实施的速度、规模和成本等问题尚待探索。

6月13日发表于《细胞报告可持续性》杂志的一项新研究，为解决这些问题提供了思路。研究发现，在美国东北部使用浮动太阳能发电项目有显著潜在能源收益，同时也模拟了其在生物多样性、气候适应力和休闲娱乐方面可能造成的损失。重要的是，该研究提供了一个框架，将社会和环境因素纳入可再生能源技术的数据分析和决策中。

第一作者兼博士后研究员亚当·加拉赫表示：“通过这项研究，我们希望更全面地思考水体的社会和环境属性，而非仅考虑哪些水体能提供成本最低的太阳能和最大的能源生产潜力。”他还指出，该框架可应用于其他技术，目的是了解这些系统如何与景观互动，以及未来可能需要做出哪些权衡。

除了量化这些权衡，新模型还提供数据，助力社区、政策制定者和行业做出更明智的决定，确定新技术的应用地点。

研究人员首先评估了水体与能源基础设施的距离和可达性，发现东北地区现有水体中3.5%符合漂浮式太阳能项目条件且切实可行。随后，他们模拟了四种情景下的能源增益：

一是所有符合条件的水体均被利用;二是避开了对气候变化适应力和生物多样性至关重要的水体;三是水体的休闲用途未受干扰;四是避免生物多样性和休闲区，即预防模式。

结果显示，若所有符合条件的水体都得到利用，到2050年，该地区可满足25%的太阳能需求，同时抵消陆地太阳能所需的所有土地。即便避开对生物多样性和社会用途至关重要的水道，浮动太阳能仍可满足该地区5%的太阳能需求，比目前陆地太阳能的贡献率高出194%。

农业与生命科学学院自然资源与环境助理教授、资深作者史蒂文·格罗德斯基称：“5%听起来不多，但实际意义重大。这比使用地面太阳能发电所需的能源减少了5%，相当于数千英亩的土地，能极大地促进太阳能发电，且冲突可能性较低。”

在纽约州，研究人员发现，到2030年，浮动太阳能可以贡献所需能源的55%，而当生物多样性区域得到保护时，这一比例将下降到24%。

这项研究与格罗德斯基关于漂浮式太阳能环境影响的实地研究相契合。此前他和团队发现，漂浮式太阳能虽总体排放量低于陆地太阳能，但会使小型池塘的温室气体排放量增加近27%。这些数据强调了评估潜在能源收益与对生物多样性和气候适应力影响的权衡利弊的必要性，格罗德斯基团队在本研究中模拟了这些权衡。

格罗德斯基表示，淡水比陆地稀缺得多，应同时考虑浮动光伏发电的社会生态影响以及节省土地等潜在的协同效益。考虑到这些影响，可能会增加社区对浮动太阳能的采用，因为这些因素往往会阻碍项目获批。

格罗德斯基说：“人们担心他们的地域感、视野，以及这会对鱼类和饮用水水库造成什么影响。如果你在建模时忽略这些，只关注技术上可行的部分，就无法预测社会反应。整合这些其他数据虽更复杂，但能提供实际的决策依据。”

加拉赫对此表示认同：“这为政策制定者和利益相关者提供了一套方案，让他们能够采取数据驱动、基于事实的方法来应对多重危机。”

更多信息：Adam Gallaher 等，《美国东北部浮动太阳能水景模型的可持续性权衡》，《Cell Reports Sustainability》(2025)。