最近一项研究表明,垂直设计的“太阳能树”既能产生与传统太阳能发电场相当的电力,又可将相关森林损失减少高达99%。

新研究指出,通过3D地理空间模拟和标准测试条件,太阳能树结构线性排列可保留99%的森林覆盖率。研究表明,仅需63棵安装高效太阳能板的太阳能树就能产生1兆瓦(MW)电力,而要达到相同发电量,地面安装设施需清除98%的森林,这为森林地区可再生能源开发提供了替代方案。研究还补充,太阳能扩张常以森林破坏为代价,造成可再生能源目标与生态系统保护的根本冲突。
这项研究由韩国海洋研究所的Dan-Bi Um发表在《科学报告》上,其在首尔的一个装置上模拟了太阳能树。该模型高15.7英尺(4.8米)、宽13.4英尺(4.1米),树枝可安装35块太阳能电池板。研究考虑了发电能力分别为11.5千瓦(使用330瓦电池板)和15.8千瓦(使用450瓦电池板)的树木。垂直结构能让上层冠层面板发电,同时让足够光线到达下层植被。
此研究以韩国巨城郡2014年建造的一座平板太阳能发电厂所在沿海森林为基础。该发电厂占地22,856平方米,用4,347块230瓦电池板产生1,000千瓦电力。模拟研究用太阳能树取代该装置的可行性,结果显示,要达到1兆瓦发电量,需种植87棵安装标准太阳能板的树木或63棵安装高效太阳能板的树木,可几乎保留所有原始森林覆盖。
为分析,Um使用了工厂建成前森林的3D地理空间数据和Google Earth Pro卫星图像,还制作了蒙太奇照片展示太阳能树在3D地形模型中的位置,论文指出这是广泛接受的可视化拟议景观改造的方法。模拟中,树木沿场地边界和中央徒步小径排列,间距65英尺(20米),以最小影响整合。
这些发现与全球可再生能源土地利用讨论相关。许多国家扩大绿色能源生产需求与环境保护、农业等土地用途存在竞争。太阳能树装置占用地面面积小且能保护大部分底层生态系统,可缓解这些冲突。
研究总结,该方法虽研究中心在韩国,但对其他希望扩大可再生能源同时保护森林生态系统的国家具有广泛适用性。“太阳能树是协调能源和环境优先事项的有前途的双重解决方案,全球承诺到2030年将可再生能源容量增加两倍,同时要保持森林保护承诺。”














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