米国の総発電量の20%を米国の年間予算1%未満で賄う開発

オレゴン州立大学の研究チームは、農業と太陽光発電をパッケージングした土地の開発についての有用性を調査しました。

研究は、米国の総発電量の20%を、米国の年間予算1%未満で賄える試算を提供しました。2022年に生産が開始される予定です。

Wide-scale installation of agrivoltaic systems could lead to an annual reduction of 330,000 tons of carbon dioxide emissions in the U.S – the equivalent of 75,000 cars off the road per year – and the creation of more than 100,000 jobs in rural communities, while minimally impacting crop yield, the researchers say.

参照元：https://today.oregonstate.edu/news/combining-solar-energy-and-agriculture-mitigate-climate-change-assist-rural-communities
– オレゴン州立大学 Oregon State University.

オレゴン州立大学の研究者による新しい論文によると、太陽光発電と農業の両方のための土地を共同開発することで、米国の総発電量の20％を、米国の年間予算の1％未満の投資で賄うことができます。

農業用システムの大規模な設置により、米国では年間33万トンの二酸化炭素排出量が削減され（年間75,000台の自動車に相当）、農村地域では10万人以上の雇用が創出される可能性があります。

作物収量への影響は最小限である、と研究者らは述べています。

ジャーナルSustainabilityに掲載された論文の著者、オレゴン州農業科学大学の准教授ヒギンズ氏は話します。

「アグリボルタイクスは、真の相乗効果のまれなチャンスを提供します。より多くの食糧、より多くのエネルギー、より少ない水需要、より少ない炭素排出量、そしてより繁栄した農村コミュニティ。アグリボルタイクスはまた、気候変動と経済的不平等に対処しようとする連邦法のパッケージであるグリーンニューディールの目標と一致しています。」

ヒギンズ准教授は続けます。

「アメリカの農村地域、特に農業は、再生可能エネルギー、気候変動の影響の緩和、持続可能な食品、優れた水資源管理など、私たちの懸念の多くに対する解決策になる可能性があります。これらのコミュニティへの十分な投資がなかったことが主な理由で、そのつながりは未開拓です。この論文で提案することはすべて可能です。技術的には可能です。政治的にも可能です。初期投資後に収益を上げることができます。それが重要なポイントです。問題の解決策として農業を厳しく検討する必要があります。」

論文で概説されている分析は、オレゴン州オーロラにある5エーカーのオレゴン州ノースウィラメット研究拡張ステーションでの農業活動を優先するように設計された完全に機能するソーラーファームの設置を含みます。

ヒギンズ准教授は農業研究の次の段階に向けて準備します。

次のフェーズは、ヒギンズ准教授の調査結果を実際の農業システムに適用して早期採用を促進する方法を、農業コミュニティと将来の資金提供者に示すことを目的としています。

2021年5月に地盤が破壊され、2022年に生産が開始される予定です。

サステナビリティの論文で、ヒギンズと彼の共著者である彼の研究室の博士課程の学生であるカイル・プロクターは、農業が米国の発電量の20％を満たすには、メリーランドと同じくらいの面積が必要であると述べています。

これは約13,000平方マイル、つまり現在の米国の農地の1％です。

農業用アレイのコストは、35年間のプロジェクト寿命で1.12兆ドルになります。

研究者たちは、民間部門が建設費の大部分に投資し、連邦政府がリベートやその他のインセンティブに貢献すると信じています。

アレイが生成する電力から生成されたお金を使用して、研究者は、1.12兆ドルを返済するのに約17年かかると見積もっています。プロジェクトの予測される35年の寿命の後、研究者はアレイが357億ドルの収益を生み出すと見積もっています。

アレイを設置すると、20年間続く117,000人の雇用に相当し、40％がアレイの運用と保守のための持続可能な職になります。

ヒギンズは折衷的な背景を持ってこのプロジェクトに参加します。

彼は自己記述的な工学の学位収集フェーズを経て、酵素反応速度論から雪の物理学、乱流理論まですべてに関する論文を発表しました。

2013年のある日、オレゴン州立大学のキャンパスで「考える散歩道」を散歩しているときに、幅広い背景が役に立ちました。

彼は最近設置されたソーラーアレイの下でより緑の牧草地に気づきました。

彼は、水、農業、再生可能エネルギー、機械工学、土木工学を研究してきた経歴を活かして、農学研究について考え始めました。

彼の最初の研究は、ソーラーアレイがそれらの周りに植えられた作物に与える影響に焦点を当てていました。

その研究は、他の科学者の研究とともに、収穫量は作物の種類に依存することを示していますが、最終的には、ソーラーパネルによって生成された電力の価値を含めると、経済的な純利益があります。

将来を見据えて、ヒギンズ准教授は、農業用システムの大規模な設置が他の技術への扉を開くと信じています。

ソーラーアレイによって生成された余剰エネルギーは、電気トラクターに電力を供給したり、農場で肥料を生成したりするために使用できます。

安価なセンサーをソーラーパネルプラットフォームにインストールして、人工知能に基づく意思決定をサポートし、農業の生産性を向上させることができます。

ヒギンズ准教授は話します。

「インフラが整ったら、エネルギーがあれば、もっと多くの大きな問題に取り組む準備ができています。」