夜间种植的绿叶蔬菜证明更便宜，也同样好

公用事业公司根据一天中的时间提供灵活的电价，以减少高峰时段的需求。这样，消费者可以节省一些钱，比如晚上使用洗碗机或滚筒式烘干机。公用事业公司避免了对发电厂进行大规模投资以满足峰值需求的需要

现在，如果这适用于你的洗衣房，那么它没有理由不适用于室内农业，也能让绿叶蔬菜更便宜。如果你在晚上种生菜，它还是原来的生菜，对吧？Skoltech的研究人员决定通过在模型温室和名为植碱的垂直农场进行为期一个月的实验来找出答案

他们在《应用能源》上的论文得出结论，通过调整人工照明时间表，可以将相关电费减少近四分之一。生菜很好吃

许多国家的气候使温室成为蔬菜种植的最终模式，这不仅是因为温度原因，还因为没有足够的自然光。所以，如果农民无论如何都依赖电灯，为什么不在公用事业公司的欢乐时光打开它们呢

温室或垂直农场的室内微气候控制系统可以在更昂贵的时间里关灯，因为蔬菜无论如何都需要夜间才能健康生长。但与洗衣机不同，植物是一种有生命的、正在生长的有机体，我们需要确保用多个较短的黑暗期代替连续的夜晚不会干扰植物的生长

该研究的主要作者、Skoltech工程系统博士生Javier Peñuela说：“我们在两个相同的温室中进行了一项实验，在相同的条件下种植了不同品种的生菜和菊苣（也称为菊苣），除了照明方案。”

“两组植物每天以推荐的强度接受16小时的光照。然而，在对照组中，黑暗时间被集中在一起，与自然夜晚大致重合。而在试验组中，根据电力最昂贵的时间，黑暗时间分散在一天中。这对任何品种的植物生长都没有明显的影响。”

该研究的合著者Skoltech Agro的副教授Cécile Ben补充道：“我们相信这一结果可以扩展到罗勒、菠菜和其他绿叶蔬菜，因为在我们的实验中，我们考虑了遗传多样性，以测试对生长速率可能产生的负面影响。”

研究人员还在一个四层垂直农场对生菜进行了类似的实验，结果相同。也就是说，一旦测试期结束，研究小组通过计算叶子的数量和测量植物的重量（包括新鲜收获和干燥的），将测试组的作物与对照组进行比较。未观察到显著差异

至于节省成本的潜力，研究中报告的计算表明，人工照明的费用可以减少15%至23%，具体取决于电力公司采用哪种补偿方式。这两个值中的较低值对应于所谓的基于价格的需求响应，较高的值是在其之上添加基于合同的需求响应的结果

前者意味着利用每小时的电价，后者涉及一份明确的长期合同，农场承诺在公用事业公司的要求下熄灯一段时间。对于俄罗斯电网来说，这将每年节省高达1.1亿美元

最终，降低蔬菜生产成本可以抑制价格增长

Skoltech Agro的研究合著者Laurent Gentzbittel教授评论道：“我们的工作的核心是研究城市环境中食品工业和能源系统之间未开发的潜在协同作用。”

“能源系统的数字化和脱碳使这种协同效应成为可能，”该研究的首席研究员、工程中心副教授Henni Ouerdane说

“这种转型是一项代价高昂的努力，然而，它确实为提高发电能力的效率创造了许多机会，降低了能源系统的运营和扩张成本。需求侧的灵活性使大部分成本降低效益能够分配给室内农业等行业，从而创造了这种灵活性，将他们对能源的渴望从负债转变为机遇。”

据研究人员称，他们所证明的经济优势可能部分转移到西红柿、黄瓜，在较小程度上转移到草莓。因为这些植物会开花和结果，它们在生命的一半以上都会经历额外的发育阶段，在此期间，绿叶蔬菜研究的结果可能不适用

对于某些品种，花序出现前后的光照条件至关重要。开发对光不敏感的日间中性品种，无论白天长短都能开花，这也可以从这些作物的室内农业节省成本的能源需求灵活性中受益

除了包括更多的植物品种外，这项研究还可以通过考虑节省供暖费用的方法来扩展。该研究团队的成员将需求响应视为电力行业的未来

虽然大规模的蓄电池阵列，如Skoltech开发的钒氧化还原液流电池，无疑将在平衡网络负载方面发挥作用，但更复杂的需求响应策略将有助于实现同样的目标，而不涉及任何大规模的硬件——纯粹依靠市场力量保持网络平衡 More information: Javier Penuela et al, The indoor agriculture industry: A promising player in demand response services, Applied Energy (2024). DOI: 10.1016/j.apenergy.2024.123756