Photovoltaic + Photosynthetic Coexistence: Towards a Sensible Accelerated Mass Integration of PV Onto a Perturbed Planet

Abstract

El desplegament urgent a gran escala (potser un augment de 50 vegades la quantitat instal·lada actual per al 2050) d’energia solar fotovoltaica (FV) en innombrables paisatges de la Terra s’enfronta a considerables desafiaments ecològics, econòmics i socials/culturals/estètics. Per començar, una comparació de l'energia FV amb altres “operacions antropocèniques de transformació de fotons” (principalment agricultura i silvicultura) va acompanyada d’observacions sobre les raons del recent i ràpid ascens de la indústria solar i l’esperat creixement exponencial continu. Després, l’informe demostra els desafiaments i les millors opcions d’integració per a instal·lacions FV d’alta densitat en àrees urbanes, i la implementació d’ecovoltaica i agrivoltaica de baixa densitat a pastures i terres de cultiu. Es presta especial atenció a l’espai entre i sota els panells FV. S’ofereixen crítiques i propostes de nomenclatura necessàries per descriure una varietat d'instal·lacions FV no estàndards. Es reconeix la línia borrosa entre agricultura i naturalesa a les pastures, a mesura que s'ofereixen propostes per a una integració FV de menor impacte. Es detallen els desafiaments de la integració de l’energia FV rural en paisatges tan diversos com els boscos, les llençols i els deserts, tenint en compte el desplegament competitiu existent o potencial d’arbres i plantacions de biocombustibles. S’exploren reconsideracions culturals i estètiques als paisatges rurals, i els rols dels agricultors. Finalment, s’argumenta que per assolir nivells significatius d’integració FV sinèrgica serà essencial el suport històric dels sectors públic i educatiu. The urgent massive-scale deployment (perhaps a 50-fold increase in the current installed amount by 2050) of solar photovoltaic (PV) energy onto the myriad of landscapes on Earth is confronted by considerable ecological, economic, and social/ cultural/ aesthetic challenges. To begin, a comparison of PV with other “anthropocene photon transformation operations” (primarily agriculture and forestry) is accompanied by observations on the reasons for the solar industry’s recent rapid rise and expected continued exponential growth. The report then demonstrates challenges and best-case integration options for high-density PV installations in urban areas, and lower-density ecovoltaics and agrivoltaics on rangeland and farmland. Close attention is given to the spacing between and under PV arrays. Critiques on, and proposals for accurate nomenclature to describe a variety of non-standard solar PV installations are offered. The blurry line between agriculture and nature on rangelands is recognized, as proposals for lowest-impact PV integration are offered. The challenges of rural PV integration on landscapes as diverse as forests, savannas, and deserts are detailed, with consideration of competing existing or potential deployment of trees and biofuel plantations. Paradigm-shifting reconsiderations of culture and aesthetics on rural landscapes, and the evolving roles of farmers, are explored. Finally, it is argued that to achieve meaningful levels of synergistic PV integration, historical support from public and educational sectors will be essential. El urgente despliegue a gran escala (quizás un aumento de 50 veces la cantidad instalada actual para 2050) de energía solar fotovoltaica (FV) en innumerables paisajes de la Tierra se enfrenta a considerables desafíos ecológicos, económicos y sociales/culturales/estéticos. Para empezar, una comparación de la energía FV con otras “operaciones antropocénicas de transformación de fotones” (principalmente agricultura y silvicultura) va acompañada de observaciones sobre las razones del reciente y rápido ascenso de la industria solar y el esperado crecimiento exponencial continuo. Luego, el informe demuestra los desafíos y las mejores opciones de integración para instalaciones FV de alta densidad en áreas urbanas, y la implementación de ecovoltaica y agrivoltaica de baja densidad en pastizales y tierras de cultivo. Se presta especial atención al espacio entre y debajo de los paneles FV. Se ofrecen críticas y propuestas de nomenclatura precisa para describir una variedad de instalaciones FV no estándares. Se reconoce la línea borrosa entre agricultura y naturaleza en los pastizales, a medida que se ofrecen propuestas para una integración FV de menor impacto. Se detallan los desafíos de la integración de la energía FV rural en paisajes tan diversos como bosques, sabanas y desiertos, teniendo en cuenta el despliegue competitivo existente o potencial de árboles y plantaciones de biocombustibles. Se exploran reconsideraciones culturales y estéticas en los paisajes rurales, y los roles de los agricultores. Finalmente, se argumenta que para lograr niveles significativos de integración FV sinérgica, será esencial el apoyo histórico de los sectores público y educativo.