国家承受着加速其清洁能源推广的压力。这美国出价到2035年将其电网脱碳将需要美国的太阳能在接下来的十二年中增加约十倍。这欧洲联盟在乌克兰入侵之后被迫依靠俄罗斯石油和天然气的依赖，现在呼吁在2025年之前增加成员国的太阳能。南美洲，，，，印度，，，，中国，在世界各地。

但是，急于打开绿色电力面临挑战：寻找合适的土地来生产它。分析人士说，屋顶面板的卵形面板是能源过渡的关键部分，但是公用事业规模的，与网格连接的太阳能操作对于快速和经济上的城市供电至关重要。地面太阳能是土地密集型但是，随着公用事业规模的阵列通常占地数百英亩。风电场有自己的土地需求。越来越多的清洁能源工厂与农业，野生动植物，娱乐，文化等引起冲突。

战斗正在交战美国。由诸如居民之类的团体jacumba温泉，圣地亚哥县沙漠的一个小镇，去年起诉为了停止建造附近600英亩的90兆瓦太阳能设施，以担心其财产价值和乡村生活方式。关于对神圣景观的影响，担心对生态系统损害的保护主义者的影响，数十个主要项目已被美国原住民部落延迟或停止，农民对农业土地的侵占焦虑等。当地抵抗对国家的清洁能源目标构成了“重大障碍”，一个新研究马萨诸塞州理工学院得出结论。可再生能源开发在欧洲和其他地方。

“土地的可用性非常重要，这不是我们可以理所当然的，” Clearway Energy的执行官Julia Zuckerman说。阿里卡和胜利通行证太阳能- 465兆瓦的太阳能容量加上400兆瓦的四小时电池存储空间，上面有2,665英亩的棕榈泉以东的加利福尼亚沙漠。太阳场现场的可能性受到良好的阳光，相当平衡的地面和靠近电网的需求的限制。扎克曼说：“因此，土地然后进一步受到限制，您确实在减少可以添加可再生能源的选择。”

不断变化的技术有帮助

得益于改进的技术（例如双方都可以收获阳光的双面面板），太阳能农场已经在较少的土地上产生了更多的动力。一个最近的研究美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室发现，在过去十年中，公用事业规模工厂的平均功率密度或高峰产量增加了多达52％。一年中，能量密度或每英亩产生的兆瓦小时，最多增加了三分之一。

研究合着者马克·鲍林格（Mark Bolinger）说，然而，大多数对太阳能土地需求的估计数量已经过时，仍然依赖于公用事业规模运营初期的数字，当时效率显着降低。全天追踪太阳的阵列，目前正在使用的主要技术，每兆瓦的电力都需要大约四英亩的面板 -不到一半的土地十年前需要。博林格说，这种趋势“应该持续到可预见的未来。”

确实，制造商包装更大硅晶片进入太阳能电池，并提高面板将阳光转化为瓦特的能力。越来越有效的技术，例如异质结细胞能够捕获可以通过传统细胞的光子的蒸汽。和光伏正在继续发展。

彭博社太阳分析负责人珍妮·蔡斯（Jenny Chase）说：“有很多方法可以使细胞更高效。”

蔡斯说，旨在减轻太阳能足迹的新设计不太可能很快替代传统的公用事业规模的植物。但是，这些新颖的方法可以通过使其土地利用更加高效和缓解位置冲突来帮助刺激太阳能部署。

加利福尼亚的“高密度”太阳能

在加利福尼亚的中央山谷中，五个新的水平太阳能农场正在将传统的光伏植物建筑侧面转向。

“我们称其为高密度太阳能，”该项目的亚利桑那州设计师Erthos的首席营销兼产品官Daniel Flanigan说。弗兰尼根说，将面板并排放在地面上 - 而不是在间隔的一排金属架上，以防止自我阴影并允许跟踪 - 将土地使用量三分之二。据该公司称，平坦的太阳能电厂也更便宜，更快地建造，因为它们消除了常规太阳能农场的昂贵钢铁和工程。而且面板的低调使它们在景观上的不那么明显。

虽然平面设计失去了阳光跟踪系统的能源收益，但弗拉尼根说，该系统通过包装更多的面板来弥补了该系统的弥补。同样，地球也充当热水趋同，防止太阳能电池在加热时降低效率。Flanigan说，Erthos预计将在今年年底之前在美国再有40兆瓦的水平太阳能阵列。类似的水平植物也出现在荷兰人，，，，澳大利亚和其他地方。

德国的创新太阳能农场采用了相反的大头钉 - 直立站立面板。在4.1兆瓦植物中的垂直双面模块巴登·沃尔滕伯格（Baden-Württemberg）根据开发人员的说法Next2sun。当太阳处于低角度时，这种新颖的布局最有生产力 - 在早晨和下午的高点，高需求时，可以增加电力供应。最近分析德国莱比锡应用科学大学得出的结论是，在可再生能源混合物中添加垂直太阳能电厂可以帮助稳定电网，并降低对天然气燃烧的“峰值”植物的需求，这些植物在最大需求时产生电力。

更重要的是，一排直立的面板几乎没有地面，在两者之间留出了农作物和农场设备的空间 - 一种称为的技术Agrivoltaics或者农业极。

“我们不一定要降低土地足迹，而是真正降低了土地足迹的影响，”负责国家可再生能源实验室研究人员乔丹·麦克尼克（Jordan Macknick）说。启发，美国能源部项目，致力于将农业和其他土地福利整合到太阳能农场中的方法。

尽管仍然相当有限，但近年来，Agrivoltaics却急剧发展。根据德国的数据，截至去年，全球总容量超过14吉瓦。弗劳恩霍夫太阳能系统研究所。该研究所称，世界上最大的双重用途系统是在中国，在戈壁沙漠边缘，太阳能电池板在巨大的浆果农场中可以生产700兆瓦的电力。

农业已与太阳能混合了一段时间日本，从鲜花到米饭的所有物品都在高架面板下种植。欧洲的装置正在扩大，例如在南部的太阳能葡萄园法国这与霞多丽和其他葡萄产生了2兆瓦的电力。美国落后于落后，但项目开始开花俄勒冈州，以及一个2.9兆瓦的农场康涅狄格州这将在帮助国家的大学和大学的同时饲养蔬菜。Macknick说，研究人员正在尝试在太阳能电池板下植物最好的方法，甚至试图在现有公用事业规模农场的行之间种植西红柿和土豆。

分析师指出，尽管多样化的收获复合太阳能土地福利，但Agrivoltaics很难扩大规模，并且可能永远不会超过利基市场。将农业和能源结合起来可能是昂贵的，需要特殊技术（例如凸起的面板）为植物或动物腾出空间。迄今为止，大多数双重使用操作都相当小。

彭博社的Chase说：“您可以做很多农作物，大多数工作都集中在不需要全部光的蔬菜或浆果上。”

农民并不是要大声疾呼为他们的琐事增加能源生产。麦克尼克说：“我们看到这种不平衡是由太阳侧驱动的，而不是从农业方面驱动。”他说：“尽管如此，这个领域实际上只是在出现……我认为我们将在接下来的几年中看到很多创新的示威活动。”

所谓的高密度太阳能还面临分析师的可伸缩性问题。将面板平放在地面上引起了人们对土壤吹到面板上的担忧，并遭受了大风或冰雹的伤害。此外，紧密包装模块下的土地不能用于任何其他目的。

Erthos的Flanigan反驳说，该系统是为了承受冰雹和飓风而建造的。面板被机器人清洁。凝结的轮廓增加了太阳能场选址的选择。弗兰根说：“说您在该地点有敏感的栖息地或对文化敏感的地区。”“您有更多的自由来避免这些特定领域。”

太阳能是最便宜的力量来源

尽管面临挑战，但能源转变仍由有利的经济学推动。蔡斯说：“太阳能是目前在许多国家发电的最便宜方式。”

艾琳·安德森（Ileene Anderson）说，找到绿色电力和保护土地的其他重要需求的方法至关重要。安德森（Anderson）“谨慎乐观”沙漠可再生能源保护计划提供了一个很好的第一步。合作努力为莫哈韦和科罗拉多州/索诺兰沙漠的公共土地上的公用事业规模的清洁能源开发指定了近40万英亩的土地，同时为野生动植物，文化和娱乐提供了数百万美元。

“这项计划正在进行很多工作，”安德森说。“很多坐在桌子上，实际上是在倾听，并试图解决各个方面出现的问题。”结果是：“我们有一个计划，每个人都知道规则是什么，并且在我们讲话时正在实施。”

去年12月，在修改其足迹以避免敏感的自然资源之后，Arica和Victory Pass太阳能农场将为132,000户家庭供电，成为根据该计划获得批准的前两个项目。本月初，在减轻栖息地后，500兆瓦，2,700英亩奥伯隆太阳能项目成为第三个。

谢丽尔·卡茨（Cheryl Katz）是位于北加州的自由科学作家，她涵盖了气候变化，地球科学，自然资源和能源。