光伏農業(yè)：邊“種”電 邊種地

太陽(yáng)能是迄今為止最為安全、可靠、清潔的天然能源，目前太陽(yáng)能的最佳利用方式是利用光伏轉換效應，將照射到多晶硅電池上的太陽(yáng)熱輻射能轉換成電能。光伏農業(yè)是迅速發(fā)展的新興行業(yè)，它是將太陽(yáng)能光伏轉換發(fā)電應用到農業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)如種植、養殖、灌溉、病蟲(chóng)害防治以及農業(yè)機械動(dòng)力提供等領(lǐng)域的一種新型農業(yè)。

農業(yè)光伏作為光伏與農業(yè)兩種產(chǎn)業(yè)的深度結合，是對傳統農業(yè)技術(shù)精華的傳承，同時(shí)利用現代生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料和先進(jìn)裝備等，實(shí)現了生態(tài)農業(yè)、循環(huán)農業(yè)技術(shù)模式集成與創(chuàng )新，為農業(yè)可持續發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

光合原理支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展

根據光照強度與光合作用的關(guān)系，光照強度到達一定強度后，光合作用強度不再增加反而隨光照強度的增加而急劇下降，進(jìn)入休眠保護狀態(tài)。一般而言，在我國的一二類(lèi)光照資源豐富區域，早晚陽(yáng)光較弱，卻是植物光合作用較強的時(shí)候，而上午至下午光照較強，植物處于保護狀態(tài)，光合作用反而較弱。也就是說(shuō)全天有近70~80%的陽(yáng)光實(shí)際是過(guò)度富余的，對植物光合作用沒(méi)有幫助，這也就不難解釋為何較蔭涼附近的植物反而茂盛的緣由。

同樣，大棚種植實(shí)踐中，進(jìn)入大棚的陽(yáng)光大約為投影面積的50%左右情形下，棚內還需做遮陽(yáng)調節，以避免陽(yáng)光過(guò)烈。

大量的陽(yáng)光房、大棚種植的實(shí)踐也說(shuō)明植物生長(cháng)并非依靠太陽(yáng)直射光，散射光更利于植物的生長(cháng)。植物生長(cháng)所需光照強度并不高，其光合作用的強度與適宜的環(huán)境溫度具有更大的關(guān)聯(lián)度。陽(yáng)光房、大棚的構造主要為人工制造，更適于植物生長(cháng)的溫度和濕度環(huán)境。

上述理論為進(jìn)行農業(yè)光伏提供了有力的支持。

農業(yè)光伏采用在一般大田作物上方架設跟蹤式光伏電池組件，進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電，下部空間仍保留原有的種植狀態(tài)。光伏電池組件水平投影遮擋系數控制在20~35%的范圍內，采用跟蹤系統，利于光照較強時(shí)提供更多的遮陽(yáng)比例，為下部空間農作物生長(cháng)提供合理的光照強度。

為保證各區域植物接受的陽(yáng)光均勻，光伏組件的安裝不能過(guò)大集中安裝，雖然總體滿(mǎn)布率滿(mǎn)足要求，但局部區域終年不見(jiàn)陽(yáng)光，這就歪曲了農業(yè)光伏的設計本意。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗，采用組件寬度1米，空隙寬度1.5米~2米的間隔布局，對下部農作物的光照基本沒(méi)有構成任何實(shí)質(zhì)性影響。在溫度較高、日照過(guò)強的地區，該類(lèi)系統的運行更有助植物生長(cháng)，提高土地原有畝產(chǎn)量。

諸多特征助推跨界應用

目前農業(yè)光伏的幾個(gè)特征：

新興科技產(chǎn)業(yè)?，F代農業(yè)+光伏發(fā)電，且光伏運行過(guò)程中能夠滿(mǎn)足農業(yè)對光照的適時(shí)需求。

一體化產(chǎn)業(yè)。農業(yè)與光伏存在充分的結合，農業(yè)種植(養殖)+光伏發(fā)電。

多重效益。發(fā)電、農業(yè)、生態(tài)改善多功能并舉。

節約土地。立體使用土地，成本較低。

跨界應用，資本運營(yíng)。新產(chǎn)業(yè)，不再是僅僅以農民為主體的運營(yíng)，而是加入了大量工商企業(yè)家群體與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、智能控制技術(shù)、新能源、現代農業(yè)多學(xué)科、多領(lǐng)域的高度融合。資本市場(chǎng)化運營(yíng)，農業(yè)產(chǎn)業(yè)化，大量工商業(yè)資本投入，大量工商業(yè)人才轉型進(jìn)入。

雖然農業(yè)光伏的理論基于大田作物的生產(chǎn)機理，但已經(jīng)具備綜合性、多學(xué)科、跨領(lǐng)域的特征，需要更為廣泛的研究、實(shí)踐和推廣。我國城市的高度集中，高密度建筑，已經(jīng)很難為光伏發(fā)電這種優(yōu)質(zhì)的清潔能源、分布式能源提供落腳之處，但廣闊的城郊接合部、蔬菜基地、養殖基地、荒灘水面為這樣一種能源提供了可能。

實(shí)踐引導健康生態(tài)農業(yè)

農業(yè)光伏目前發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域還是基于農業(yè)大棚較多。

封閉式光伏種植大棚、半封閉式、光伏養殖大棚、漁光互補電站和光伏電站生態(tài)養殖等農業(yè)與光伏的結合項目是目前常見(jiàn)的項目，已經(jīng)在國內許多項目上實(shí)施，并取得較好應用成果。

陜西蒲城隆基生態(tài)光伏新能源有限公司投資的40MW項目，選用樂(lè )葉牌單晶組件生態(tài)光伏電站，采用可調傾角支架體系，冬季電站下部?jì)艨粘^(guò)1.5米，夏季為2.3米，適于一般農業(yè)、蔬菜、牧業(yè)，以可調傾角模式運行。目前種植小麥、玉米、蔬菜、中草藥、梨樹(shù)、核桃、花椒果樹(shù)等。

第二代固定可調傾角支架系統，采用單晶組件單列組件或雙列排布，對地面陽(yáng)光遮擋小，滿(mǎn)布率大約在30%，可實(shí)現春秋季一年3~4次傾角調節，可增加發(fā)電量3~5%。下部空間統一，凈空高度2.5~3米，適合于農業(yè)機械化耕種。

第三代農業(yè)光伏開(kāi)始邁向智能化方向發(fā)展，完全采用跟蹤系統，可以實(shí)現農業(yè)陽(yáng)光的適時(shí)需求調整，已在多個(gè)項目中應用。西安隆基公司投資位于西藏昌都的智能大棚發(fā)電系統，隆基清潔能源投資的位于陜西三原縣的跟蹤式斜單軸系統，下部空間均超過(guò)3米，可以進(jìn)行廣泛的農業(yè)機械化生產(chǎn)和種植。浙江同景投資的位于衢州江山的農業(yè)光伏，下面可種植水稻。

互補型農業(yè)體系是方向

新城鎮化的發(fā)展和我國農村土地政策的深化改革，導致農村大量富余勞動(dòng)力的出現，大中城市已經(jīng)難以消納這些富余勞動(dòng)力，必然滯留在農村城鎮，為新城鎮化發(fā)展提供了機遇。

工商業(yè)資本的圈地運動(dòng)，必然導致大量失地農民，只有進(jìn)入現代農業(yè)產(chǎn)業(yè)，成為產(chǎn)業(yè)工人，反過(guò)來(lái)推動(dòng)城鎮化的建設，消納富余勞動(dòng)力，增加內需，提振經(jīng)濟。因此，我國農業(yè)產(chǎn)業(yè)現代化也勢在必行。

基本農田作為我國農業(yè)的基礎資源短期內難以在政策法律層面有重大改變，而低效土地上的農業(yè)項目也因為投資收益較差難以獲得工商業(yè)資本的青睞，互補型農業(yè)體系在未來(lái)一段時(shí)間內將是我國農業(yè)現代化與工業(yè)化的最佳結合點(diǎn)——農業(yè)光伏成為目前的主要方向。

作為一個(gè)新生事物，我國的特殊情形決定了農業(yè)光伏具有積極的現實(shí)意義。農業(yè)光伏作為一個(gè)政策導向，將大大推動(dòng)城鎮化建設的發(fā)展，成為新的動(dòng)力，是我國“三農”問(wèn)題深化改革的重要試驗田。