西班牙东南部的研究人员正在测试,架设在葡萄园行上方的太阳能板是否不只是发电。在卡塔赫纳理工大学(UPCT),一项新研究正在考察,升高式光伏结构投下的阴影,能否在不损害葡萄酒生产的前提下保护葡萄免受极端高温影响。
这项工作在卡塔赫纳附近、穆尔西亚大区的拉帕尔马(La Palma)Tomás Ferro Agro-Food Experimental Station展开。该地区是西班牙最炎热、最干旱的农业区域之一。这个想法简单,却对面临更强热浪的葡萄种植者而言日益重要:通过精确布置太阳能板,减弱阳光对葡萄藤的冲击,减少果实受损,并减缓在异常炎热条件下可能过快发生的成熟。
据该大学介绍,这一项目重点关注与高温和强烈太阳辐射相关的三大风险:葡萄日灼、过早成熟,以及采收前糖分升高过多。在酿酒过程中,葡萄中糖分过高会导致葡萄酒酒精度更高,从而改变风格与平衡。
此次测试的系统属于所谓的农光互补,或 agrovoltaics,这是一种将农业与太阳能发电结合在同一土地上的模式。它不是用能源基础设施取代作物,而是试图让土地同时保持两种用途的生产力。在葡萄园中,这意味着这些面板可能发挥双重作用:一方面生产可再生电力,另一方面充当一种热保护形式。
在卡塔赫纳的试验中,太阳能板以不同角度安装在葡萄藤上方。这个细节是实验的核心。每个组件的倾斜角度会改变阴影何时出现、落在哪里,以及在植株上方停留多久。研究人员并不是在寻求完全遮盖,而是试图了解,部分、可控的遮阴是否能降低热应激,同时仍让葡萄藤获得足够光照,以便正常生长和成熟。
这种平衡在葡萄种植中至关重要。在极端高温时期,过度的直射阳光会损害浆果,尤其是在夏季气温长期居高不下的地区。葡萄可能出现日灼,影响外观和发育。与此同时,过高的温度会加速成熟,迫使种植者提前采收,并改变果实的化学组成。
对葡萄酒生产者来说,这不只是一个农业问题,也是一个品质问题。当葡萄过快积累糖分时,酿酒师在保持清新感和控制酒精度方面的余地可能更小。UPCT团队希望看看,通过升高式面板改变光照,是否能帮助维持更有利于酿酒葡萄的条件。
当前研究建立在该大学此前工作的基础上。在一项先前实验中,研究人员测试了一种布置,即太阳能板投下的阴影只覆盖葡萄藤的主干。大学称,这种安排并未改变葡萄产量,也未改变最终葡萄酒的品质。这些结果鼓励团队推进一项更广泛的试验,将遮阴模式转移到植株更大范围。
这项新研究提出了一个更复杂的问题:不只是葡萄藤能否与太阳能基础设施共存,而是这种基础设施本身能否成为葡萄园适应更严酷天气的实用工具。在穆尔西亚这类温暖地区,强烈日照是生活常态,这种可能性已引起越来越多关注。
该项目获得了32,000欧元资助,来自与穆尔西亚自治区政府相关的研究基金会 Fundación Séneca。这笔资金将用于支持实验,研究葡萄藤在不同面板倾角和遮阴条件下的反应。研究人员将评估与温度、太阳暴露和葡萄成熟相关的变量。
随着扩大可再生能源而又不把生产性土地移出农业的压力增加,农光互补正在欧洲多个地区获得发展。葡萄园是一个特别有趣的案例,因为葡萄品质在很大程度上取决于微气候。哪怕在阴影、温度和辐射上只有很小差异,也会影响果实成分、采收时间,以及最终葡萄酒的特征。
这也使葡萄园农光互补比在普通大田作物上方安装面板更为精细。对于酿酒葡萄而言,成熟时间与总产量同样重要。一个把葡萄藤冷却得过多,或削弱过多光照的遮阴系统,可能会带来另一类问题。因此,卡塔赫纳团队关注的是面板几何结构和阴影分布,而不是大范围覆盖。
研究人员表示,目标不是让葡萄园变暗,而是更有策略地管理阳光。如果系统奏效,太阳能板就可以被布置在最炎热时段拦截最具破坏性的辐射,同时仍保留植株的正常发育。对于干旱地区的种植者来说,这可能使太阳能基础设施成为气候适应策略的一部分,而不仅仅是一个能源项目。
这项试验也触及更大的土地利用争论。可再生能源项目常常与农业争夺空间,尤其是在太阳能发电效率最高的晴朗地区。农光互补设计试图通过让两项活动在同一地块上同时继续进行来缓解这种矛盾。在葡萄园中,由于搭架的行列本就形成了明确结构,升高式面板或许能在不放弃作物的情况下,将能源设备整合进来。
这种设想能否实现,将取决于卡塔赫纳目前正在收集的数据。大学研究人员正试图确定,某些面板位置是否比其他位置更能在保持产量和葡萄酒品质不受影响的同时保护果实。如果成功,这项工作或可为应对更频繁极端高温的葡萄酒产区提供一个模式,尤其是在西班牙南部以及其他地中海气候地区,那里的高夏季气温正变得越来越难以管理。
目前,这项研究仍是一项实验。但它反映了许多种植者共同面对的一个现实关切:在更炎热的条件对传统种植模式形成压力时,如何让葡萄园保持生产力,并让葡萄酒维持平衡。在穆尔西亚,答案或许会来自一种更常与发电站而非葡萄酒产区联系在一起的结构——它矗立在行列上方,投下恰到好处、足以产生影响的阴影。