由奥地利维也纳自然资源与生命科学大学（BOKU）牵头的一个研究团队，开展了一项技术经济分析，以评估农光互补（APV）装置在奥地利的潜力，并将太阳能发电与农业生产的盈利性纳入统一考量。

属于BayWa r.e.的农业项目。| 图片: BayWa r.e.

研究团队表示：“我们首次提出一个具空间显式特征的模拟框架，能够在大尺度上系统估算APV潜力，并同时考虑电力生产和农业产出。此外，我们还在当前和未来气候条件下评估APV潜力，从而判断APV系统作为气候变化适应策略的作用。”

为开展这项分析，研究人员开发了一套模块化模拟框架，在可用处采用成熟模拟工具，在必要时则补充定制模块。该框架已依据GPL许可公开发布。研究团队首先利用来自欧盟政策整合型气候模型EPIC的数据，识别适合部署APV的区域。筛选标准包括：连续耕地面积至少1公顷（不考虑产权）、平均坡度不超过20°、海拔不高于1950米。

发电模拟采用PVlib完成，全球水平辐照度（GHI）数据来自1公里分辨率的气候模拟网格。EPIC则用于在地块层面模拟关键环境过程和植物生长，采用日时间步长和1公里×1公里的空间分辨率。农作物生长模拟基于环境条件与管理实践（如轮作）之间的相互作用，覆盖豌豆、大豆、马铃薯、苜蓿、夏大麦和燕麦等作物。

气候输入基于1981年至2020年的观测数据，以及2031年至2070年的预测数据。研究评估了两种基准情景：一是无光伏的常规农业生产，二是无农业生产的地面电站光伏（GM-PV）系统。APV配置包括：安装高度约10米、朝南布置的高架支撑系统（S-APV），以及排距10米、采用上下双层双面组件的垂直双面系统（VB-APV）。每一种配置都在低、中、高三类成本假设下进行评估。

研究结果显示，在奥地利，GM-PV系统发电量为1173兆瓦时/公顷，S-APV系统为684兆瓦时/公顷，VB-APV系统为373兆瓦时/公顷。平均来看，VB-APV相较单纯农业的利润比在10:1至50:1之间，S-APV最高可达60:1，而GM-PV盈利性最高，利润比最高可达100:1。

研究团队总结称：“若要通过耕地上的太阳能光伏实现每年90太瓦时发电——这是所有气候中和情景中的上限——则需占用全国耕地总面积的5%至16%。所需面积及模拟产量下降意味着奥地利农作物产量将下降2%至6%。只有农光互补系统能够将影响控制在这一区间的低端。农光互补的气候变化适应效应总体有限。”

研究结果发表于《Renewable Energy》期刊，论文题为《奥地利农光互补装置的技术经济潜力》。参与该研究的还包括奥地利BOKU大学和联邦农业经济研究所的研究人员。