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光伏农业离我们还有多远?

位于浙江长兴县虹星桥镇的昌盛日电长兴光伏农业科技大棚电站项目,占地1460亩,装机容量30MW,包括325个光伏农业科技大棚及配套设施,是目前浙江省内最大的光伏农业科技示范园区。目前,农业大棚已全部安装完毕,接下来规划种植芦笋、中草药、多彩苗木等高附加值农作物。图为该项目全景。

光伏农业科技大棚电站.jpg

光伏农业作为一种新兴的农业形式,在农业领域得到了广泛应用,涵盖了种植业、林业、畜牧业、渔业等,最常见的就是农业光伏温室大棚。此种模式已经成为当下的一个热点方向。这种新兴的模式有哪些优势,又存在哪些问题,究竟离普通的农户还有多远?


光伏农业概念

广义上讲,光伏农业就是将太阳能发电广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治,以及农业机械动力等领域的一种新型农业。它以薄膜太阳能设施农业一体化并网发电站为核心,集薄膜太阳能发电,农业光电子工程应用推广,现代农业种植和养殖、加工和综合利用,农业种植和养殖技术交流推广,人才培训、观光农业、农产品物流等功能于一体。光伏农业将太阳能发电、现代农业种植和养殖、高效设施农业相结合,可以说,光伏农业是一场实现农场变工厂、田间变车间的生产方式的变革。

光伏农业现状

我国的光伏农业在2014年呈现出爆发式增长。2009年,我国光伏农业电站装机容量不到1MW,2014年则达到1182MW。到2014年3月,中国的光伏农业大棚、渔光互补的水产养殖、光伏畜禽养殖大棚等项目已达400多个。根据研究机构的预测,到2018年,中国农业光伏电站年装机容量将达到3260MW,累计装机容量将达到12416MW。

在农业大棚应用中,薄膜太阳能发电板可透红光、红外,且透光均匀,不影响棚下作物生长。其重量也与一般农业大棚覆盖材料相当,可与温室大棚完美结合,保温遮阴、增加发电收入。

光伏农业前景

我国是农业设施大国,截至2014年底,已建成的农业设施总面积410.9万公顷,其中塑料大棚占46%,日光温室占25%,小拱棚等占29%。农业设施面积已持续增长三十余年,近年来增速放缓,但过去已建成的农业设施大部分已年久失修,进入改造和翻新阶段,未来光伏农业有巨大的市场潜力。

首先,光伏是国家新能源发展的重要方向,而分布式光伏是其重中之重。将设施农业与分布式光伏有效结合不仅可以开拓光伏市场在农业领域的蓝海,也可以提高农业种植的科技含量,增加业主收入。

同传统农业相比较,光伏农业的土地利用率高,使用寿命长,耐候性强,对农业高效规模化有很强的示范作用,并且可以应用在高附加值的观光旅游和生态农业领域,为业主带来更高的投资回报率。将来畜牧业的发展也将由粗放型向现代化和集中型转移,高科技管理的猪牛羊鸡鸭舍,让牲畜和家禽有了很好的生长空间,由于一次性的高投入,屋顶装设分布式发电设施,成为畜牧业一个新的收入来源,同时也可以实现园区的节能。渔光互补项目也是近年来层出不穷的应用模式之一。

其次,国家正持续大力支持光伏扶贫工作,已正式将光伏农业纳入光伏扶贫范畴,建立国家统筹、地方配套、银行支持、用户出资等多种资金筹措机制,鼓励和支持贫困地区因地制宜开展光伏农业扶贫,使贫困人口能直接增加收入。

光伏产品应用

■太阳能杀虫灯相比于传统农药,太阳能杀虫灯最大的好处是取代农药或少用农药,可保证食品安全。

同时,市场上的此类产品已经具有时控、雨控、光控、全天候智能化管理等功能,除了普通电源产品外,有些高科技公司还开发出一体化野外太阳能照明杀虫灯、室内便携式照明杀虫杀蚊灯等产品,极大地方便了农民进行病虫害防治。

■新型太阳能生态农业大棚这种技术将太阳能光伏发电系统、光热系统及新型纳米仿生态转光膜技术综合嫁接到传统温室大棚上,达到增效增收的效果。

■太阳能光伏养殖场这是将现代清洁能源工程与传统养殖事业相结合,在养殖场屋顶建设光伏电站,用以改造和提升传统畜牧养殖业并提供绿色能源的一种全新尝试,同时其推广和普及也能在提升新能源利用水平方面起到积极作用。

■新型农村太阳能发电站这是一种以村为单位分享光伏发电系统的创新型商业尝试,在每一个村庄建设一个光伏电站,服务三农。考虑到太阳能发电技术在新农村建设中具有较大的应用发展空间,未来这类产品将大有可为。■太阳能污水净化系统现在,农村的环境污染日益严峻,污水是其中一大问题。太阳能污水净水系统在将太阳能转化成热能、电能后再有效地运用于污水处理工艺中,在这个过程中,基本没有二次污染和能耗转移。

■农用太阳能小产品如太阳能手电筒、太阳能马灯、太阳能充电器、太阳能照明灭蚊灯等。这些产品可为偏远的无电、缺电地区的农民提供极大的生活便利。

以上列举的产品只是几类极具代表性的、可实际运用的光伏产品,实际上,光伏农业还在其他很多方面有着广阔的应用前景。

地方探索

光伏农业发展的核心,是要率先解决光伏电站阵列与农业生产之间“争阳光、争空间、争土地”的问题,要给农业生产留有足够的空间。看似矛盾的双方,若有好的解决方案,不但双方受益,也有可能实现多方共赢。江苏协鑫新能源特色光伏农业生产基地就是这样的典范。

4月26日,在江苏盐城市阜宁县东沟镇北堆村,622亩总量共计15MW的光伏项目正在源源不断输送清洁电力,10万株白色油牡丹花开正盛,20多个大棚里的11种蔬菜正在茁壮成长,带来绿色食品和增收希望。该基地联合江苏省农科院、南京农业大学等科研院所,为该基地设计出一款高支架,使光伏板距地面高达2.8米。将常规5米立柱桁架跨度加宽到7米。同时,因地制宜地研发出96片、单块415瓦的超大组件,增加农作物的光照面积,并采用自主研发的平单轴跟踪技术,对阳光进行智能跟踪,确保阳光最大化直射光伏板和农作物。这一切措施虽增加了成本,但插秧机和高达2.7米的收割机却可以通行无阻,为农业生产留下了足够的空间,提高了生产效率,将光伏与农业完美融合。

同时,该基地50亩的油菜地与“光伏稻”形成“一茬油菜一茬稻”的模式,油菜收割后,种植水稻,如此循环,收益可观。

目前存在问题

光伏农业发展极具前景,但是对普通的种植户来说,也存在着许多问题。

◆造价过高。目前光伏大棚形式多样,要根据实地情况才能定价,成本一般比其他的都贵。按照一亩地可以建200kW的容量来算,安装成本在8元/W,全部下来要160万元,加上大棚的投资,价格还要高出不少。如果没有地方政策,补贴的明确支持,收益能否回来很难说,说不定还有可能亏本。

◆农作物种植问题。老百姓在农作物种植的时候要考虑植物的光照喜好情况。有的植物并不需要全天光照,只要几个小时就能满足植物生长所需要的光合作用。可在大棚内种植厌光植物,如蘑菇,也是一种选择。

◆光伏农业大棚尚无国家的行业建造标准,各地自行其是,不利于大范围推广。一些地方将光伏板架在大棚后面,影响了棚室采光需求,为了保证采光又要加大间距,无形中缩小了种植面积,浪费了农地。(综合)

光伏发电现在成本较高,还未真正走入平价上网时代,而且目前还处于起步阶段,受许多因素的影响,对我们普通的农户来说,可能作用还不明显。但是,相信未来随着国家政策、财政补贴的保驾护航,经验的成熟,光伏在农业上的应用会越来越广泛,老百姓将从中受益越来越大。


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