光伏农业大棚 生态农业绿色农业生产的新路径 一举多得！

三农观察

我国是农业大国，以农业反哺工业的阶段一直延续了多年。随着改革开放，工业逐渐成为我国经济重要支柱，引领着经济的走向。而传统农业也在随着科技进步、经济发展，也在从传统农业向生态农业、现代农业转变。而生态农业将在未来的一段时间内呈现上升趋势。
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提到生态农业就要从它的释义说起，生态农业顾名思义，就是指在保护、改善农业的生态环境的前提下，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。

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在当下，这样的生态形式很多，有着广泛发展前景的光伏农业大棚算一个。光伏大棚的出现不是偶然，而是基于光伏发电产品成熟与技术成熟的背景下出现，光伏农业大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚。

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在农村应用比较多的光伏农业大棚多采用钢制骨架，大棚上部覆盖太阳能光伏组件，在保证太阳能光伏发电的前提下，确保整个温室大棚农作物的采光需求。
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这样的光伏农业大棚日常可以利用太阳能进行发电，电力可以支持大棚的灌溉系统，可以为植物进行补光、解决温室大棚冬季供暖的需求，进而提高大棚的温度，促使农作物的快速生长。
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光伏农业大棚作为生态农业的一项重要可行办法，也被视为绿色农业生产的新路径，农业走向科技化的重要举措。在山东、江苏、安徽、河南等地都有广泛的应用，并且被当地政府与农户所看好。

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8 W: Z$ B+ Q/ u' u主要因为其有以下几方面的优势。
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; \6 h" |9 {& v! A6 s一、可以在一定程度上满足农业用电需求、给农民带来光伏发电收益;


二、不占用地面土地，依棚顶而建。
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3 G: T" q) c# a三、棚顶架设不同透光率的太阳能电池板，可以灵活创造适宜不同农作物的生长环境。
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( L: t$ F$ D  o4 ~& j+ }$ U7 o光伏农业大棚的模式这么多优点，我们也要看到它亟待完善提高的地方，如项目申请流程繁琐，前期投资成本高，成本回收周期慢等问题，光伏发电易受外界影响等。

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: J2 T0 P! E1 d# ]$ A" `8 ^这些问题现在来看的确存在，但是从国外的光伏发展来看，这也是短期的，随着光伏发电平价上网阶段的到来，运维以及技术层面的更加成熟，这些问题也将会迎刃而解。

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* U6 p3 d7 g9 t: ~7 `——延展知识点——


# Z2 z7 z' J( `: Y9 q1、什么是农业光伏？
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8 @5 l1 j% ^7 J8 m' @3 a# b广义的农业光伏(更常见的一种叫法是“光伏农业”)就是将太阳能发电广泛应用于现代农业，包括种植业、渔业等产业。简单来说，就是“一块土地，多种用途”。作为跨界运营的典型，农业光伏的两个典型应用主要包括光伏农业大棚和“渔光互补”。

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光伏应用于农业，不但能够节省大量的土地资源，还能够将生产的电力资源能够直接供给农业照明灯、灌溉设施、植保设施、渔业机械等应用。剩余的能源还能够供应附近的居民生产生活，顺带解决了部分边远地区供电困难的问题。


, l  k" X3 O% C* m) A% i2、农业光伏在发展上有哪些优势？
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(1)资金优势。光伏项目更容易受到资本关注，融资机会更丰富。农业光伏的投资商目前以支持光伏发电的企业为主，特点是持有充足的资金，在当前光伏土地紧张情况下，转而投资农业光伏项目，以弥补农业资金缺口的问题。
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(2)综合利用土地。农业光伏项目在实际发展中，很多地块的种植条件相对较差，引入光伏项目可促进荒地变良田，进行现代农业的开发;同时，在渔业养殖地区，存在着部分无法充分利用的滩涂地区，也为光伏项目的开展提供了资源。


(3)可以解决部分农业用电。在2015年中央一号文件中，明确提到了要“因地制宜采取……光伏……等供电方式，2015年解决无电人口用电问题”，农业光伏项目的开展，响应中央政策，帮助解决部分农业用电，解决无电、少电地区用电问题，解决电网投资。
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( l! m- n+ C# d. y. r(4)农业光伏互补。光伏和农业相互促进，根据种植作物或者养殖鱼类的不同，选择合理的光伏组件排布设计，可以达到增产增效的效果，二者的综合效益达到平衡后最佳，是产业结合的完美典范。
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, [" B' X; C; D/ w3、光伏组件会遮住农作物，影响它们的生长吗？

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农作物的成长需要光合作用，那么在大棚顶部架上光伏组件，不会影响农作物生长吗?另外，光伏组件数量这么多，重量可观，不会压垮农业大棚吗?


答案自然是“NO”。光伏对农业大棚的影响主要有结构、光照、温度，聪明的光伏从业者已经考虑到了这些关键的“痛点”。这些因素都已经得到妥善合理的解决。
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6 t! O5 L5 |+ @( j5 Z0 @(1)大棚结构
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, g% p  R! B; B7 P/ K( k$ A普通农业大棚支架采用竹木杆、水泥杆、轻型钢管或管材做骨架。
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(2)对植物生长光照的影响

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硅太阳能电池对不同波长光线均有响应，但最主要的响应范围为800nm~900nm，农作物光合作用活跃区为440nm~660nm。对比可知，硅质太阳能电池板吸收最多的太阳光光谱波长在农作物光合作用活跃范围之外，对大棚内植被光合作用影响较小。
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# F0 O  {! b3 a/ l. |但是，总体来看，农作物接收的光照强度还是降低了，为了消除这种遮光影响，可通过选择喜阴植物(例如香菇、中药等)或采用LED灯补光措施来消除这一影响。
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% V, }% Y* v+ E- ^* i/ l/ o& ](3)对大棚内部温度的影响
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太阳能电池板在夏季和中午能阻止过多热量进入大棚，抑制大棚内温度过度上升，在冬季和夜晚时，则能避免温室内热能流失，降低晚上温度下降速度，可有效起到冬季和夜晚保温作用，解决了普通大棚头痛的保温、升温的问题。
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总体来看，光伏农业大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚，大棚采用钢制骨架，上覆盖太阳能光伏组件，同时保证太阳能光伏发电和整个温室大棚农作物的采光需求。太阳能光伏所发电量，可以支持大棚的灌溉系统，对植物进行补光、解决温室大棚冬季供暖需求，提高大棚温度，促使农作物快速生长。
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  r" U! g* x$ W' o6 z4、“渔光互补”会影响渔业的产量吗？


“渔光互补”利用鱼塘水面或滩涂湿地，支上光伏组件进行发电。在丰富的养殖水面上架设光伏组件进行发电，可以充分利用空间、节约土地资源，也能利用光伏电站调节养殖环境，提高单位鱼塘产量，具有生态、能源、社会多重收益。

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由于池水的冷却降温作用，水面光伏组件的发电效率会得到提升，同时，水面上覆盖了太阳能电池板，可以减少水的蒸发量，还可能抑制藻类等水草异常的生长。


那么，水面光伏会影响渔业的产量吗?光伏对渔业养殖的影响主要在光照和水温、机械设备投放与捕捞方面。
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(1)光照和水温对鱼类生长的影响


由于光伏组件的遮挡，减缓了春季水温的上升，对鱼类生长和生存造成不利影响，放苗后投喂应适当推后、减量，但在夏天气温偏高时，可减弱水温的升高，防止水温偏高而提高鱼类的生长和摄食。


另外，光照和温度变化改变水体环境中溶氧、氨氮、亚硝酸盐等理化指标及水生植物、微生物数量和种群，影响鱼类的代谢速率，需考虑适宜在暗光环境摄食生长的鱼类如黄颡鱼、河蟹等，养殖水质调节方面，并使用有益藻种及微生态制剂改良水质。


1 X7 _1 y8 T) X% G( L1 J(2)对机械设备投放与捕捞的影响
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8 ~! y6 r7 i! G) E$ u3 ^在池塘中安装光伏组件，势必影响增氧机和投饵机的安装与排布。因此，需要根据池塘大小及机械类型整体考虑，如360 度自动投饵机，依据机器功率，安装光伏组件时投饵区预留一定空间。其次，养殖收获时，光伏组件将给捕捞带来不便，这要求养殖中须定点投喂，捕捞时，在投饵区使用抬网，同时养殖适宜采用轮捕轮放模式。
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7 `; `( U; M' P0 h! }总体来看，“渔光互补”模式可能会对鱼类的生长和捕捞带来一定的影响，但是通过科学合理的对策，挑选喜阴的鱼类进行养殖，可以将这种影响降到最低。


$ m) U( \1 B: f5 i5、农业光伏面临着哪些难题？

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" J. P) Y& C- W2 ~9 Y6 t农业光伏发展前景广阔，但是这并不意味着它的发展就会一帆风顺，一些现实的困难因素制约着农业光伏的发展，我们对农业光伏的发展表示乐观，但同时也会正视困难。
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% [" u# e) g3 z(1)技术方面不成熟。例如：①光伏组件在电线接口部分要求环境干燥，但是温室环境一般都温暖潮湿，这对光伏组件的绝缘防腐来说是不利的。②光伏与与农业争光，不恰当的光伏设计方案，可能造成透光性差，农业减产。农业光伏项目布置方案根据每个地区的气候、土壤、灌溉等，种植条件不尽相同，方案需要按照具体情况进行设计，每个项目都具有唯一性的特点。③渔光互补项目中，光伏组件以及逆变器长期处于高湿度的环境中，对其正常运行带来危害，在设备选型过程中尤其需要加以重视。


1 B  m9 m+ K$ R8 E+ y(2)商业模还在探索。目前农业光伏项目没有固定的商业模式，农业部分建成后决策管理和市场的压力大，同时还要与光伏结合发展，合作、发展、运营、销售的商业模式，需要摸索验证。


(3)项目审批部门繁多。一个项目的批准可能需要经过地方发改委、规划、水文、国土、农业、林业、环保消防、电力等众多部门审批，审批时间长、手续繁杂，严重地制约了农业光伏的发展。
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' ^7 r- Z6 C9 `  k0 A# f) t' F% o(4)农业光伏投资及收益比例的主辅关系。投资者要清楚认识到农业光伏项目的农业投资有可能比光伏项目大，同时收益也要求比光伏的收益绝对值要高。所以要正确认农业光伏的基础是农业。

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(5)土地问题。农光互补项目必须要确认以农业生产为主的基本方针。因土地性质的不可改变，就决定了农光互补项目必须要以农业生产为主，光伏发电为辅的项目定位，有的企业打着农业光伏的幌子“跑马圈地”式地占用土地，建设地面电站。有的仅仅在电站下面象征性地种植作物，对农业效益如何却并不关心。还有甚者借农业光伏之名宣传炒作，实则为了谋求税收优惠和财政补贴，换取企业或个人利益。农业光伏的重中之重是土地，是农业顾虑的根本，需要解决好土地问题，不侵占土地。


( Q6 w# h! v" S' ^' q4 q' O6、未来农业光伏的发展方向如何？

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7 r% a% }+ R2 s农业光伏在过去几年的发展历程中已经展示出了旺盛的生命力，与所有的光伏项目一样，它的成长也面临着种种问题，但是在未来的发展中，农业光伏必将走高科技化、智能微网化、社会效益最大化的路线。


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2 z0 ]* g# a! z8 Y( \下面是我们设想的农业光伏未来发展大趋势：


1、高科技化。通过计算机终端控制，建立高精智能大棚，光伏发电稳定，农业高效、绿色。当前，我国农业大棚、渔业养殖的科技含量已有较大的提升，在光伏aa介入农业之后，带来了充足的资金流和能量流，农业的科技含量必将如虎添翼。未来农业将成为科技密集产业的美好前景，将不再遥远。


$ C2 e) L7 k( v# S2 O0 p; P- C6 B2、智能微网化。智能微网是相对传统大电网而言的，是由多个分布式电源、负载、储能装置、能量转换装置、保护装置和管理控制系统构成的独立运行系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可与外部电网并网运行，也可孤立运行。农业光伏地区有较多位于无电、少电地区，在构建智能微网之后，可以完善的解决无电、少电地区用电困难，形成有能源支持的农业高端系统环境。

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3、社会效益最大化。农业光伏一定不能脱离农业基础，它的最终目标依然需要着眼于农业、农民、农村，这才能从根本上实现社会效益最大化。农业光伏可以结合农业观光、生态旅游等项目，规划科学的农作物种植和鱼类养殖，最终促进农业发展，增加农民收入，改进农村面貌。可喜的是，在我国推行农业光伏的众多地区，农民已经尝到了甜头，看得见的经济效益更激发了农民的积极性，在不远的将来，我们将看到越来越多的农业光伏项目生根发芽，茁壮成长! (来源: 网络资料整理)


编辑:  金石
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