作為一種新興的農(nóng)業(yè)形式，光伏農(nóng)業(yè)將太陽能發(fā)電與農(nóng)業(yè)的種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲害防治等相結(jié)合，集低碳、節(jié)能、環(huán)保、觀光旅游于一身，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)指明了一條綠色發(fā)展道路。
我國的光伏農(nóng)業(yè)在2014年呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。2009 年，我國光伏農(nóng)業(yè)電站裝機容量不到1MW，2014 年則達到1182MW。到2014年3月，中國的光伏農(nóng)業(yè)大棚、漁光互補的水產(chǎn)養(yǎng)殖、光伏畜禽養(yǎng)殖大棚等項目已達400多個。從長遠來看，發(fā)展光伏農(nóng)業(yè)對于我國的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型具有重要意義。
什么是光伏農(nóng)業(yè)？
廣義上講，光伏農(nóng)業(yè)就是將太陽能發(fā)電廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲害防治，以及農(nóng)業(yè)機械動力等領(lǐng)域的一種新型農(nóng)業(yè)。它以薄膜太陽能設(shè)施農(nóng)業(yè)一體化并網(wǎng)發(fā)電站為核心，集薄膜太陽能發(fā)電，農(nóng)業(yè)光電子工程應(yīng)用推廣，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植和養(yǎng)殖、加工和綜合利用，農(nóng)業(yè)種植和養(yǎng)殖技術(shù)交流推廣，人才培訓(xùn)、觀光農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品物流等功能于一體。光伏農(nóng)業(yè)將太陽能發(fā)電、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植和養(yǎng)殖、高效設(shè)施農(nóng)業(yè)相結(jié)合，可以說，光伏農(nóng)業(yè)是一場實現(xiàn)農(nóng)場變工廠、田間變車間的生產(chǎn)方式變革。
這種現(xiàn)代的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式，近年來得到了國家政策的大力支持。2012年，工業(yè)和信息化部制定《太陽能光伏產(chǎn)業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》將太陽能農(nóng)業(yè)大棚的模式劃定為 BIPV（光伏建筑一體化）示范項目，享受國家補貼。2014年9月，國家能源局下發(fā)《關(guān)于進一步落實分布式光伏發(fā)電有關(guān)政策的通知》，直接把光伏農(nóng)業(yè)的建設(shè)提上日程，將與農(nóng)業(yè)結(jié)合的光伏應(yīng)用納入分布式規(guī)模范圍，且項目不再受 6 兆瓦、10 千伏分布式指標(biāo)限制。35 千瓦—66 千瓦、規(guī)模達 20 兆瓦的農(nóng)業(yè)光伏項目均可納入，同時一并享受與地面電站一樣的 1 元千瓦時的上網(wǎng)電價補貼。2015 年，國家又增強力度，大大增加入網(wǎng)指標(biāo)，并逐步放寬很多限制。去年中央一號文件指出，因地制宜采取電網(wǎng)延伸和光伏、風(fēng)電、小水電等供電方式，2015 年解決無電人口用電問題。根據(jù)研究機構(gòu) Frost & Sullivan的預(yù)測，到 2018 年，中國農(nóng)業(yè)光伏電站年裝機容量將達到 3260MW，累計裝機容量將達到12416MW。
光伏產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
光伏農(nóng)業(yè)大棚
將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、光熱系統(tǒng)及新型納米仿生態(tài)轉(zhuǎn)光膜技術(shù)綜合嫁接到傳統(tǒng)溫室大棚。比如，采用轉(zhuǎn)光膜技術(shù)，可根據(jù)不同植物生長對不同波長光吸收的需求，對透過轉(zhuǎn)光膜的太陽光進行波長轉(zhuǎn)換，以便農(nóng)作物更容易吸收，提高光合作用的效率。
太陽能光伏養(yǎng)殖場
將現(xiàn)代清潔能源工程與傳統(tǒng)養(yǎng)殖事業(yè)相結(jié)合，在養(yǎng)殖場屋頂建設(shè)光伏電站，用以改造和提升傳統(tǒng)畜牧養(yǎng)殖業(yè)并提供綠色能源的一種全新嘗試，同時其推廣和普及也能在提升新能源利用水平方面起到積極作用。
新型農(nóng)村太陽能發(fā)電站
以村為單位分享光伏發(fā)電系統(tǒng)的創(chuàng)新型商業(yè)嘗試，在每一個村莊建設(shè)一個光伏電站，服務(wù)三農(nóng)。
太陽能污水凈化系統(tǒng)
此系統(tǒng)在將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能、電能后再有效地運用于污水處理工藝中，在這個過程中，基本沒有二次污染和能耗轉(zhuǎn)移。
農(nóng)用太陽能小產(chǎn)品
如太陽能手電筒、太陽能馬燈、太陽能充電器、太陽能殺蟲燈等。
光伏農(nóng)業(yè)的標(biāo)準制定
透光率
光伏農(nóng)業(yè)的前提是農(nóng)業(yè)不受影響，或者基本不受影響，因此需要保證植物生長所需要的光照量。目前光伏農(nóng)業(yè)主要有兩種方案，一種是農(nóng)業(yè)大棚屋頂采用“馬賽克”或者條狀的晶硅光伏板，一種是農(nóng)業(yè)大棚屋頂采用薄膜型光伏板。無論是哪種光伏農(nóng)業(yè)方案，透光率都是光伏農(nóng)業(yè)標(biāo)準的首要內(nèi)容?？茖W(xué)的標(biāo)準應(yīng)該分別規(guī)定紅光與藍光的最低透光率。光伏農(nóng)業(yè)是一個新興領(lǐng)域，到目前為止雖然通過一批示范工程，已經(jīng)積累了許多“喜陰作物”的生產(chǎn)經(jīng)驗，但仍然缺乏定量的科學(xué)數(shù)據(jù)。簡單地說“喜陰作物”是一個不太科學(xué)的描述，制定標(biāo)準必須有定量數(shù)據(jù)。確定透光率（分光比）標(biāo)準，實際上還需要與各種“喜陰作物”的光照需求量掛鉤。
光照均勻性
目前采用間歇式光伏板的農(nóng)業(yè)大棚普遍存在光照不均勻的問題，這樣的光照對于農(nóng)作物產(chǎn)量顯然是影響的。實際上，改善目前光伏大棚光照均勻性并不困難，有三個技術(shù)措施可以采用：一是將棚頂透光處玻璃改為“毛”玻璃，利用玻璃表面粗糙特性產(chǎn)生漫散射光；二是適當(dāng)增加大棚高度；三是減小間歇周期，將光伏板尺寸減小，但占空比不變。雖然這三個措施都會增加一定成本，但嚴格要求光伏農(nóng)業(yè)大棚滿足一定的光照均勻性對于光伏農(nóng)業(yè)今后長期健康發(fā)展十分必要。
單位土地發(fā)電量
與傳統(tǒng)的光伏行業(yè)不同，光伏農(nóng)業(yè)需要在保證一定種植所需要的透光的前提下盡可能多發(fā)電，因此不能單純提光電轉(zhuǎn)換效率或者單位面積發(fā)電量。因此，建議扣除為植物照明的透光率以后，再來計算單位面積光電轉(zhuǎn)換效率以及單位面積發(fā)電量。當(dāng)然單位面積發(fā)電量仍然應(yīng)該有一個下限來足以推動光伏農(nóng)業(yè)健康發(fā)展?，F(xiàn)在主流光伏行業(yè)已經(jīng)制定了多晶硅光伏板光電轉(zhuǎn)換效率必須大于17.5%，單晶硅光伏板轉(zhuǎn)換效率必須大于18.5%這樣的準入門欄，并嚴格定義了光電轉(zhuǎn)換效率的測試方法。這些都是光伏農(nóng)業(yè)制定標(biāo)準可以借鑒的方法，當(dāng)然光伏農(nóng)業(yè)是一個新型產(chǎn)業(yè)，制定標(biāo)準時也應(yīng)該考慮技術(shù)發(fā)展成熟度，開始適當(dāng)放寬要求，同時鼓勵技術(shù)進步，鼓勵大企業(yè)、成熟企業(yè)參與，鼓勵產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新。
案例應(yīng)用
河南省內(nèi)黃縣光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園
內(nèi)黃縣是河南省的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大縣，為緩解農(nóng)業(yè)發(fā)展與電力需求的矛盾，當(dāng)?shù)貙⒐夥娬九c高效設(shè)施農(nóng)業(yè)項目相結(jié)合，建立了100兆瓦綜合型光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，在種植或養(yǎng)殖大棚的棚頂裝置太陽能板進行光伏發(fā)電，棚內(nèi)種養(yǎng)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和光伏發(fā)電的雙重效益。該產(chǎn)業(yè)園于2015年4月30日在內(nèi)黃縣馬上鄉(xiāng)并網(wǎng)發(fā)電，占地3000畝，截至目前，園區(qū)的發(fā)電總量已經(jīng)超過1.2億度。
● 土地經(jīng)濟效益“翻數(shù)番”
這種方式不但有效集約利用了土地資源，光伏發(fā)電板支架還可直接用作大棚骨架，大大節(jié)約了大棚建設(shè)的費用。該產(chǎn)業(yè)園建有光伏農(nóng)業(yè)大棚774棟，棚頂安裝光伏電池組件，裝機總?cè)萘?span>100兆瓦，日平均發(fā)電50萬度，最高可達78萬度，年平均發(fā)電1.1億度。除去棚下的農(nóng)業(yè)項目，單園區(qū)售電年收入就達1億多元，利潤將近4000萬元，相比之前，經(jīng)濟效益翻了60多倍。
● 土地利用方式“單變雙”
上面發(fā)電，下面種養(yǎng)，一地兩用，生產(chǎn)效益“單變雙”。
園區(qū)建設(shè)了東北林蛙和湖羊養(yǎng)殖大棚。僅2016年，這里就有近1500萬只林蛙“安家落戶”，園區(qū)內(nèi)還將建設(shè)200多座林蛙養(yǎng)殖大棚；湖羊的存欄量已經(jīng)達到了1500多只，而河南省的另一家公司也正計劃依托光伏羊舍建設(shè)存欄30萬只的烏珠穆沁羊養(yǎng)殖基地。
與養(yǎng)殖大棚不同，園區(qū)內(nèi)果樹和時令蔬菜大棚都采用單坡結(jié)構(gòu)，后半坡光伏發(fā)電，前半坡采用塑料薄膜滿足果蔬光合作用所需的光線，實現(xiàn)發(fā)電種植兩不誤。今年下半年，這里還計劃建設(shè)飼料生產(chǎn)車間、肥料加工車間和一個占地100余畝的園林式溫泉度假中心。
這種光伏發(fā)電與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的綜合開發(fā)利用模式，不僅增加了土地產(chǎn)出效益，還帶動了縣里高效農(nóng)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，同時為其他地區(qū)光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展作出了良好的示范效果。
中國鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自：中農(nóng)富通
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