將太陽能發電與現代農業的種植、養殖、灌溉、病蟲害防治以及農業機械動力等過程相結合，就是光伏農業。作為一種新興的農業形式，光伏農業為現代農業指明了一條“類工業”的綠色發展道路。由于光伏發電不僅解決了取水灌溉、機械動力所需要的供電問題，還可以產出多余的電力上網輸出，因此光伏農業是符合生物鏈關系和生產原料能量系統要求的重要農業工程形式。從長遠來看，發展光伏農業不僅可以解決光伏產業與農業發展爭地的現狀，對于我國的農業轉型也具有重要意義。  

　　農業是光伏應用的重要領域

　　說到光伏產業的具體應用，多數人的腦海里都會出現在西部戈壁灘或者沙漠建設的光伏電站，或者在工業廠房屋頂建設的分布式電站。由于太陽輻射能量密度低，建設光伏電站一般需要大面積的廉價土地，比如戈壁灘、半固定的沙漠和鹽堿地等。長期以來，我國主要在新疆、青海、甘肅、內蒙古等地發展光伏產業。但由于這些地區適合建設的地方十分有限，且把這些電從沙漠地區運輸到工業比較發達的沿海和南部地區成本比較高，所以中國目前的光伏電站已經遭遇了發展的瓶頸，西部地區的電站建設速度也逐漸放緩。  

　　那么光伏產品能不能應用到農業一線生產中呢？答案是肯定的，比如利用太陽能的澆灌方式，太陽能照明、殺蟲等等已經有了很多應用，而進一步將光伏發電電池板或者薄膜作為農業工程的一部分進行建設，就形成了目前的分布式光伏應用的一種新的模式——光伏農業。  

　　據介紹，目前光伏農業主要有兩種應用模式，一是通過在農業大棚上架設不同透光率的太陽能電池板或者光伏薄膜來實現。其優勢在于：首先，由于其具備一定的透光性，不僅能滿足不同作物的采光需求，可種植有機農產品、名貴苗木等各類高附加值作物，還能夠養殖牲畜、發展漁業，或者實現作物的反季種植。其次，光伏農業大棚利用的是農業大棚的棚頂，因此能夠節約土地資源。最后，作為一種新型的農業生產經營模式，在帶動區域農業科學技術推廣和應用的同時，通過實現農業科技化、農業產業化，將成為區域農業增效和農民增收的支柱型產業。比如光伏農業大棚把農業、生態和旅游業結合起來，利用田園景觀、農業生產活動、農業生態環境和生態農業經營模式，以貼近自然的特色旅游項目吸引周邊城市游客在周末及節假日作短期停留，以最大限度利用資源，增加旅游收益。  

　　光伏農業的另外一種應用模式是將光伏發電系統獨立出來，作為電站來提供電力。采用光伏發電，不僅能解決荒漠土地、林地或者大棚周邊的取水灌溉、魚塘供氧、荒漠治理、草原畜牧、海水淡化等領域的供電問題，并且無需架設電網、無需儲能裝置，既經濟又環保。  

　　比如光伏提水灌溉系統的應用就可以很大程度上解決我國農業澆灌和人民生產生活水資源短缺問題。國家氣象局太陽能資源調查數據顯示，我國荒漠太陽能資源總面積約為130萬平方公里，按照每平方公里安裝40MW的估計，裝機潛力容量可達到500GW。在這些無電地區，通過建立光伏電站發電，實現荒漠作物的提水灌溉。治沙女英雄牛玉琴治理的毛烏素沙漠就是很好的例子，治沙基地使用Solartech光伏揚水系統，在防沙治沙的同時還種植了玉米、大豆等各類經濟作物。  

　　而從目前的發展趨勢來看，我國光伏農業市場的產品供應和需求都在逐步放大之中。其中的主要產品門類也已經從單純的太陽能電池和太陽能電力系統拓展到光伏水泵（光伏滴灌、噴灌、微灌產品）、太陽能污水凈化系統、農業用太陽能轉光膜、農業用光伏玻璃、太陽能馬燈、太陽能充電器、太陽能照明滅蚊燈、太陽能殺蟲燈等。  

　　因此，光伏農業科技不僅能夠有效利用太陽能資源，產出清潔綠色能源，還能實現高效種植，為綠色農業生產提供一條新的路徑。光伏農業的本質是一場實現農場變工廠，田間變車間的過程。現代農業是需要科技和新能源的推理和動力，而光伏技術的應用對現代農業的支撐是恰逢其時，也是歷史必然。  

　　光伏農業市場需求空間巨大

　　應該說，我國從一開始對光伏農業的市場前景認識程度并不高。記者跟蹤了多年光伏產業的變化，我國光伏產業最開始主要針對的是歐美市場，其產品主要為光伏電池板，雖然控制器、蓄電池組、逆變器等設備的技術水平在不斷上升，但是一直以來，農業都不是光伏產業的目標。一直到2012年歐美與我國光伏電池的雙反事件的爆發，才讓眾多的企業重視起分布式光伏乃至農業光伏領域的存在。  

　　NPDSolarbuzz分析師韓啟明表示：“中國的農業光伏市場曾經被下游光伏供應商及安裝商忽視。在中國光伏出口面臨歐美雙反限制的不利情況下，在本土發掘更多的需求將成為光伏產業界的重要課題，農業光伏則是眾多應用中最具前景的一種。在農業光伏項目中，最普遍的類型就是光伏大棚，因為除了供應電力它們還具有其他優勢。位于溫室頂部的光伏電池板可以遮陽吸熱，替代建筑材料，并增加整體美觀。”  

　　目前，與農業高度結合的商業光伏設施正在我國得到一線光伏開發商的支持，這一新的光伏應用類別預計在未來幾年內會迅速增長。比如應用到生態農業大棚中的仿生態轉光膜技術，這種技術能根據不同植物生長對不同波長光吸收的需求，對透過轉光膜的太陽光進行波長轉換，以便農作物更容易吸收，提高了光合作用的效率。這種新型農業大棚能完全實現能源自給，既節能環保，又極易維護，相比于傳統大棚，有成本低廉、農產品量質皆高的優點。  

　　2014年初，總面積3024平方米的國內首個擁有自主知識產權集成創新的智慧溫室在北京通州投產。該溫室的特點就是將光伏能源、現代農業裝備以及物聯網技術進行了有機融合，集成應用了物聯網技術、無土栽培技術與自動化裝備，通過可視化管理和智能化決策，實現作物精準化高效生產。這里通過裝備利用太陽能集熱系統、太陽能薄膜光伏發電系統、草莓高產栽培裝置、苗木移植機器人、基于植物生長檢測的物聯網系統、智能型自動轉移噴灌機等，可以滿足溫室生產的灌溉、施肥、補光、補溫等不同用電的需求。同時，還具有融雪功能，提高了溫室透光率和抗風雪性能。  

　　在國家相關政策抑制大型集中式地面電站建設、分布式發展又遭遇“好屋頂難求”的背景下，光伏蔬菜大棚、“漁光互補”水產養殖、太陽能殺蟲等一系列農業領域的應用，為國內光伏農業的發展帶來了新的機會。  

　　光伏技術和產品在現代農業中有著廣泛的運用前景和重大的現實意義。有專家計算，如果在全國大面積、大范圍地推廣光伏農業產品，其市場可達千億元規模，在5年內可達到萬億元規模。  

　　光伏農業項目建設遍地開花

　　由于建設農業與光伏一體化電站，將傳統農業種植與光伏發電相結合，提高光伏發電項目土地的綜合利用率，實現陽光、土地資源的立體高效利用。因此得到了眾多地區的青睞。  

　　2013年4月，河南省西峽縣中菇香菇專業合作社的光伏香菇產業項目全面實施。該項目利用西峽香菇種植基地的優勢，引入太陽能光伏發電，全面提升該縣香菇產業發展水平。作為河南省惟一一家獲得鮮菇出口資質的企業，中菇合作社年產標準化香菇3000萬袋。光伏香菇產業項目計劃在3年內，把合作社現有的1200畝種植基地建設成集40兆瓦裝機容量的光伏電站和1000萬袋香菇高效種植基地為一體的光伏農業示范基地。  

　　2013年9月，江西省興國縣與恒天電力光伏有限公司簽訂恒天電力興國20MW光伏農業科技大棚（電站）項目，項目總投資約3億元。該項目一期建設10MW光伏農業科技大棚，占地面積600畝，投資1.8億元；二期建設10MW光伏農業科技大棚，投資1.2億元。  

　　據了解，該項目的一期工程位于興國縣埠頭鄉龍沙村龍沙灣，以大棚棚頂安裝高效晶體硅電池組件采集電量為特色。采取雙向運營，利用棚頂光伏發電，打造“自發自用、余量上網、電網調節”的運營模式；在棚內種植苗木、茶葉、花卉、蔬菜等農產品，打造以現代農業為主的科技大棚旅游區。該項目建成后將成為該縣首家以光伏發電與現代農業、旅游觀光有機結合起來的新型農業產業化項目。  

　　2013年10月，五原晟宇100MW光伏一期項目具備發電條件。晟宇100兆瓦光伏設施農業項目總投資4.12億元，是由內蒙古山路能源集團有限責任公司投資建設、集光伏發電與設施農業為一體的示范工程。項目分三部分組成：建設占地200畝的光伏溫室，在溫室頂部安裝光伏太陽板，實現空中發電、棚內種植；利用原有舊排干改造，建設占地80畝的魚塘電站；采取節水設施農業噴灌技術，建設占地1200畝的地面電站，并間隙種植優質牧草及中草藥，實現農業與工業的有機結合。  

　　2013年10月，江蘇連云港市目前正興建首座蔬菜大棚光伏電站——二龍山光伏農業生態科技園，項目總投資1.5億元，設計裝機規模15兆瓦。建成后，年發電量可達2000萬千瓦時，園區蔬菜大棚年產各類水果400余噸。這里溫室里的照明、通風、供暖等用電問題通過光伏發電解決，在同等面積的土地上形成立體的生產，實現了大棚和電站的雙向受益。”  

　　2013年11月，國家金太陽示范工程—“中國蔬菜之鄉”壽光首個蔬菜大棚光伏發電項目正式并入國家電網。該項目年均發電量近160萬千瓦時，除滿足蔬菜大棚用電外，大部分將輸送給周邊居民使用，實現了發電、種菜雙豐收。  

　　據筆者不完全統計，到2014年3月，我國光伏蔬菜大棚、“漁光互補”水產養殖、光伏畜禽養殖大棚項目等已經達到400多個。對于我國光伏產業來說，在農業領域應用的市場價值和市場空間正在快速發展。  

　　光伏企業緊盯光伏農業發展

　　目前，國家正在大力倡導并推進分布式光伏發電項目的實施，光伏發電與新型農業、科技農業、旅游觀光相結合的綠色能源與現代農業相結合的經濟發展模式正在吸引光伏企業的眼球。從2013年以來的市場發展來看，目前在中國許多省市，尤其是新疆、湖南和河北，越來越多的光伏項目開發商開始優先考慮包括光伏農業在內的光伏應用新機遇。  

　　以中國節能環保集團公司為例，該公司在去年就謀劃運作總量超過100兆瓦的農業光伏項目。2013年2月，中節能太陽能公司應城光伏農業科技有限公司注冊成立，成為太陽能第22家下屬子公司。據悉，中節能已順利取得由應城市工商管理局頒發的中節能（應城）光伏農業科技有限公司企業法人營業執照，應城項目公司正式成立，該子公司的成立將加快推動應城10MW光伏農業科技項目的建設。2013年8月6日，中節能（漢川）農業光伏科技大棚項目并網成功，向大棚輸送電能。這標志著湖北首個農業光伏科技大棚正式投運。  

　　此外，中海陽能源集團、追日電氣、東方日升、保定天威保變、英利、漢能控股等企業都在抓緊實施與光伏農業相關的項目。比如中海陽能源集團公司已于近日成功中標中節能樂平20兆瓦光伏農業科技大棚電站項目，項目是江西省引入的首家將光伏新能源應用于農業領域的項目，同時也是目前全國規模最大的光伏農業大棚項目。而作為該項目的EPC總承包商，中海陽將為其提供全方位解決方案。據了解，中節能樂平20兆瓦光伏農業大棚項目通過在農業大棚上架設太陽能電池板，在不改變農用地性質的同時，將大棚屋頂光伏發電系統產生的電流接入就近變電站并網發電。安裝在大棚上的太陽能電池板還將起到隔絕紅外線作用，處理好傳統農業大棚保溫、升溫問題。此外，太陽能電池板所發電力還能為農業大棚的LED植物燈系統、生物殺蟲燈、地源熱泵、加溫和散熱設備、拍水泵和營養液循環系統、植保設施等使用，從而達到棚上清潔發電、棚下高效種植的效果。  

　　而我國兩家著名的薄膜光伏產品公司，保定天威保變和漢能公司也紛紛與光伏農業結緣。保定天威保變電氣股份有限公司透露，天威薄膜公司一期技術升級新產品－－薄膜光伏疊層組件，成功簽訂山東光伏農業項目供貨合同。天威集團總經理丁強介紹，該光伏農業項目位于山東省，包括16個蔬菜大棚，采用疊層120W型組件，總裝機容量0.69兆瓦。這是繼2010年天威薄膜公司17千瓦透光組件在山東壽光薄膜光伏農業透光大棚成功應用后，再次承建該工程的二期項目。  

　　2013年10月，漢能控股集團內蒙古漢能發電有限公司與九原區人民政府、包頭市萬科現代農業開發有限責任公司簽訂了合作意向書，正式落戶哈業胡同鎮萬科現代農業園區。項目計劃總投資約10億元，建設100MW大型薄膜太陽能發電基地，項目總占地面積約1萬畝；據悉，項目將在滿足萬科現代農業公司農業種植需要的基礎上，利用大棚棚頂安裝、搭建薄膜太陽能發電設施，達到“一棚雙用”。該項目的落實，將有效把種植收入、發電收入、觀光收入、碳權收入相結合，在提高土地利用率和產出率的同時，實現企業間的互利共贏。  

　　我國從最開始的“吃飽”到豐富“菜籃子”，發展到現在追求飲食營養和質量安全，農業正在告別小、散、亂的模式進入現代產業化階段。從這個角度說，農業也是“新興產業”。光伏農業是一種與農業生產相結合，棚頂太陽能發電、棚內發展農業生產的新型光伏系統工程，是現代農業發展的一種新模式。光伏農業著重把農業、生態和工業結合起來，是農業產業化發展的一種新的方式。集光伏發電、農業種植及農業技術為一體的光伏農業，正在以其最大限度利用資源和貼近自然的特色，為我國兩型社會建設、發展低碳經濟、節能減排、開發綠色清潔新能源探索一條新路。
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