乙醇农场的太阳能+食品可为整个美国供电

乙醇的温室气体排放量比其本该取代的汽油要多。此外，乙醇（玉米）农场的土地利用率严重不足，而土地是美国最大的资源之一。

美国每年种植9200万英亩玉米，其中约有4000万英亩（占全国土地的1.6%）主要用作汽车燃料并提高汽油的辛烷值。如果利用太阳能重新调整这片土地的用途，则它可以提供美国电力需求的3.5倍，相当于美国所有乘用车电气化所需能源的近8倍。

但是，如果美国将这4000万英亩的燃料转换成太阳能+食品（农业光伏）模式，则可以在满足100%电力需求的同时为全国范围内的电动汽车车队提供动力。

劳伦斯伯克利国家实验室的最新研究表明，美国每年的公用事业规模太阳能发电量为每英亩394至447 MWh。因此，1英亩的太阳能电池板所提供的能源就足以驱动美国最受欢迎的电动汽车特斯拉Model Y每年行驶近130万英里。

在收成好的一年里，1英亩的玉米预计将产生约328加仑的乙醇。由于乙醇能量值仅为汽油的⅔，一英亩玉米只能让一辆平均每加仑跑30英里的跨界SUV行驶6600英里。

这并不是打字错误——一英亩的太阳能电池板所产生的能源约为玉米的200倍。这一惊人的数字为支持汽车电气化提供了铁证——更别提由于排放量大幅减少所带来的环境和健康益处。

“最新”消息称美国乙醇的排放量比汽油多出24%，这实际上是旧新闻了。受到农业产业、化石燃料肥料制造甚至可能受为了国家安全而承购包销食品而隐秘不明的善意动机所影响，美国政界出台了对玉米种植者的大规模补贴计划。

事实上，自1980年以来，几乎所有新增用来种植玉米的土地都开始为汽车提供燃料，而不是为人类提供粮食。我们无需指责农民——他们只是生产符合市场需求的产品。但是，人类文明强加给土地上的这些需求已经产生了影响深远的后果。

玉米特别擅长从土壤中吸收营养物质。而恢复这些营养物质需要以化石燃料为原料的肥料，这比地球上任何其他人为的化工工艺都要排放更多的二氧化碳。同时，神通广大的太阳能还有助于缓解固氮排放危机。

综合这些因素，我们提出了一项新的国家安全倡议——将太阳能发电与粮食生产相结合，一次性解决诸多问题。我们敦促土地所有者、开发商和立法者优先对乙醇玉米地进行光伏农业作业，且此举应该专门针对化肥残留风险最高的地点。现在是时候将我们的农业社会带入21世纪了。

再者，只为燃料安全考虑，我们还应该在一定程度上加入氢能发电。

光伏农业取代乙醇

若采用标准的高效安装技术，4000万英亩左右的乙醇玉米地可以产生14拍瓦时的太阳能电力。提醒一下，这相当于目前美国电力消耗总量的3.5倍。

但这并不是我们的目标。我们可以这么说，即使是仍处于农业光伏发展萌芽阶段的美国，太阳能+食品设施将至少达到每英亩发电量的一半，同时为农业机械留出空间。德国的分析表明，土豆产量可以达到其初始产量的80%，同时还能实现80%的发电潜力。

在我们只从土地上获得50%的太阳辐射输出的情况下，调整用途后的土地每年将产生大约7拍瓦时的电力。这相当于美国每年行驶3.26万亿英里的乘用车所需电力（~0.88拍瓦时/年）的8倍，剩下的也完全能满足1.5倍的全国用电量。

当然，我们不需要（或者可能现在还不希望）美国仅依赖太阳能发电。因此，我们建议只利用50%的太阳能为全国供电，这样我们的汽车和一般用电领域只需约1600-2100万英亩土地的发电量。

作者：JOHN FITZGERALD WEAVER

来源：www.pv-magazine.com