光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展探討

何勇

摘要 介紹了光伏農(nóng)業(yè)設(shè)施的主要模式及其優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了光伏農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，分析了光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策，以促進(jìn)光伏和農(nóng)業(yè)2個(gè)產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合。

關(guān)鍵詞 光伏農(nóng)業(yè)；設(shè)施模式；產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)；問(wèn)題；發(fā)展對(duì)策

中圖分類號(hào) S625 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）07-0185-02

光伏農(nóng)業(yè)是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外新興的一種產(chǎn)業(yè)模式，是通過(guò)在農(nóng)業(yè)設(shè)施棚頂安裝太陽(yáng)能組件發(fā)電、棚下開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的形式，將光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)設(shè)施有機(jī)結(jié)合，以期達(dá)到“1+1>2”的產(chǎn)業(yè)融合效果。同時(shí)，光伏農(nóng)業(yè)也極大地吸收了最新的光伏與農(nóng)業(yè)技術(shù)，有效促進(jìn)了2個(gè)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。在經(jīng)營(yíng)模式上，除了基本的光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外，還可結(jié)合觀光采摘、鄉(xiāng)村旅游、民俗文化游、科普基地、田園景觀等形式，提高單位土地的收益，最大限度地利用土地資源，增加生態(tài)效益和社會(huì)效益，提高農(nóng)民收入，有效帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 光伏農(nóng)業(yè)設(shè)施的主要模式及其優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 光伏春秋大棚

光伏春秋大棚是將太陽(yáng)能組件支架立于春秋大棚的北側(cè)，使組件發(fā)電與棚內(nèi)種植生產(chǎn)互不干擾，達(dá)到有機(jī)結(jié)合。一般情況下，太陽(yáng)能組件支架高度在5.3 m左右，遠(yuǎn)高于正常春秋大棚（3.0～3.2 m）的高度，為避免南側(cè)組件對(duì)北側(cè)大棚及太陽(yáng)能組件遮擋，需要加大南北方向春秋大棚的間距，造成大棚建設(shè)土地利用率降低；同時(shí)，為了有效利用土地，太陽(yáng)能組件支架與大棚結(jié)合緊密，在極端天氣條件下，組件板上降雨沖刷、板上融雪沖壓會(huì)對(duì)大棚棚膜及棚架造成破壞；此外，為了定期清洗太陽(yáng)能組件，也需要在大棚南側(cè)預(yù)留水車通行道路，降低了土地種植利用率。

1.2 光伏日光溫室

光伏日光溫室分為架式與平鋪式光伏日光溫室，架式光伏日光溫室是將太陽(yáng)能組件支架立于日光溫室的北側(cè)，使組件發(fā)電與棚內(nèi)種植生產(chǎn)互不干擾。一般情況下，日光溫室太陽(yáng)能組件支架高度在6.2 m左右，遠(yuǎn)高于正常日光溫室脊高（3.4～4.8 m）的高度，為避免南側(cè)太陽(yáng)能組件對(duì)北側(cè)溫室及組件遮擋，需加大南北方向溫室間距，造成溫室建設(shè)土地利用率降低。同時(shí)，因支架防風(fēng)、建造成本、組件維護(hù)等考慮，架式光伏日光溫室的脊高一般就低不就高[1]。

平鋪式光伏日光溫室是將太陽(yáng)能組件在日光溫室棚體頂部或棚體坡面上間隔安裝，以保證棚下作物有足夠的受光率，滿足作物光合作用的需求，棚體建設(shè)與棚間距可基本按常規(guī)日光溫室設(shè)計(jì)，土地利用率與常規(guī)日光溫室基本相同。同時(shí)，為滿足棚下作物光合作用的需求，一是太陽(yáng)能組件要有一定的透光率，一般為10%～40%，降低了單位面積太陽(yáng)能組件的光轉(zhuǎn)化率；二是太陽(yáng)能組件要在棚體上間隔安裝，不能滿棚鋪裝，影響了單棚發(fā)電量。

1.3 光伏聯(lián)棟溫室

光伏聯(lián)棟溫室是以一定透光率的太陽(yáng)能組件安裝在連棟溫室的南坡，適合喜陰與耐陰作物的生長(zhǎng)，特別適合發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)。光伏聯(lián)棟溫室所用覆蓋物南方地區(qū)多用棚膜或PO膜，北方多用PC板或浮法玻璃。

常規(guī)聯(lián)棟溫室一般是東西排跨、南北開間，而光伏聯(lián)棟溫室因太陽(yáng)能組件采光及結(jié)構(gòu)需求，一般是南北排跨、東西開間，棚內(nèi)如種植高秧作物會(huì)影響采光或通風(fēng)[2]。

1.4 牧光互補(bǔ)設(shè)施

牧光互補(bǔ)設(shè)施是將太陽(yáng)能組件安裝在開放式或封閉式的聯(lián)棟框架結(jié)構(gòu)上，框架下進(jìn)行畜牧或禽類養(yǎng)殖，框架高度可根據(jù)養(yǎng)殖需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般在1.5 m以上，能起到遮蔭避雨的效果，單位面積土地利用率與投資效能高。

1.5 漁光互補(bǔ)設(shè)施

漁光互補(bǔ)設(shè)施是通過(guò)打樁將太陽(yáng)能組件架設(shè)在湖泊、魚塘、灘涂濕地等水面上，太陽(yáng)能組件組成開放式矩陣，組件支架要與水面保持一定的距離，以免影響魚類生長(zhǎng)及養(yǎng)殖作業(yè)。該模式能提升湖泊、魚塘、灘涂濕地等水面資源的使用效能與經(jīng)濟(jì)效益，開拓了光伏發(fā)電的新模式，豐富了光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)合的內(nèi)涵，真正實(shí)現(xiàn)了“1+1>2”的產(chǎn)業(yè)融合效果。

該模式太陽(yáng)能組件的遮蔭會(huì)降低水體溫室效果、削弱水下植物的光合作用、降低水體含氧量，造成個(gè)別魚種生長(zhǎng)緩慢，如果水體深度不夠，甚至?xí)斐稍诒狈降貐^(qū)難以越冬。

2 光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

2.1 優(yōu)勢(shì)

以棚頂發(fā)電、棚下種植為主要結(jié)構(gòu)特征的光伏農(nóng)業(yè)概念一經(jīng)提出，立即受到了全世界的廣泛關(guān)注，在中國(guó)也得到了迅猛發(fā)展，光伏農(nóng)業(yè)廣泛地融入了現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物、信息、管理等多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)與理念，將第一、二、三產(chǎn)業(yè)高效結(jié)合，在不改變土地性質(zhì)、節(jié)約土地資源的前提下使光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)融合發(fā)展，開創(chuàng)了新型產(chǎn)業(yè)模式。

2.2 特點(diǎn)

（1）土地利用率高。光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目不額外占用耕地，不改變土地使用性質(zhì)，在同一片土地上實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)并行發(fā)展，可以節(jié)約土地資源，實(shí)現(xiàn)土地增值，屬于高效的設(shè)施農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。

（2）投資與生產(chǎn)規(guī)模大，對(duì)運(yùn)營(yíng)與管理的要求高。光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的投資總額、占地面積、生產(chǎn)規(guī)模都遠(yuǎn)高于一般的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的制度建設(shè)、生產(chǎn)技術(shù)水平、過(guò)程管理、成本控制、銷售渠道的建立與穩(wěn)定都提出了更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)，這樣企業(yè)才能獲得穩(wěn)定的預(yù)期收益，得到長(zhǎng)足發(fā)展[3]。

（3）適宜采用現(xiàn)代高新技術(shù)進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)。光伏農(nóng)業(yè)因其投資、生產(chǎn)規(guī)模大，投資回收與運(yùn)營(yíng)成本壓力大，同時(shí)因其設(shè)施設(shè)備規(guī)范、占地面積大，便于將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)、生物技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、信息技術(shù)、電站運(yùn)營(yíng)與管理技術(shù)等融入光伏農(nóng)業(yè)的設(shè)計(jì)與日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，適合規(guī)模化發(fā)展高端無(wú)公害有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，再結(jié)合品牌化運(yùn)營(yíng)，能將現(xiàn)代科技的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，大幅提升運(yùn)營(yíng)效率與市場(chǎng)影響力，提高產(chǎn)品附加值，克服產(chǎn)業(yè)短板，這樣才能按預(yù)期收回投資、獲取收益，支撐高額投資與運(yùn)營(yíng)成本。

（4）光伏農(nóng)業(yè)設(shè)施使用年限長(zhǎng)。光伏農(nóng)業(yè)大棚使用年限一般要求25年，比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚使用時(shí)間長(zhǎng)，一方面可以充分發(fā)揮設(shè)施的使用效能，降低年攤銷成本，另一方面適宜開展生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、附加值高的作物生產(chǎn)。

（5）適合電網(wǎng)達(dá)不到的偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在國(guó)家電網(wǎng)達(dá)不到、沒(méi)有電力供應(yīng)的地區(qū)，可發(fā)展光伏農(nóng)業(yè)大棚設(shè)施，既可滿足灌溉、照明、溫控、補(bǔ)光等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電需求，也可帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加農(nóng)民收入、降低貧困人口。

（6）部分棚型與地區(qū)太陽(yáng)能組件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生一定影響。太陽(yáng)能組件平鋪在溫室頂部，或溫室坡面的棚型不利于采光，或區(qū)域光照資源不充足，均會(huì)造成棚內(nèi)光照條件不均勻或相對(duì)較弱，對(duì)棚內(nèi)作物生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生一定影響。同時(shí)，太陽(yáng)能組件在工作狀態(tài)下可產(chǎn)生熱量，在冬季可提升棚內(nèi)溫度，但在夏季會(huì)造成棚內(nèi)溫度過(guò)高，作物越夏困難。

3 光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題

近幾年，光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)獲得了快速發(fā)展，光伏農(nóng)業(yè)設(shè)施與生產(chǎn)模式也不斷豐富、完善，光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化施工、光伏與農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用與融合都獲得了實(shí)質(zhì)性發(fā)展，國(guó)家相關(guān)政策的支持力度也逐步加強(qiáng)，但是從整體上講，我國(guó)光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展仍處于起步階段，還有不少問(wèn)題亟待解決，未來(lái)還有很長(zhǎng)的路要走。

3.1 缺乏成熟的理論體系

光伏農(nóng)業(yè)沒(méi)有成熟系統(tǒng)性的產(chǎn)業(yè)研究成果與體系，商業(yè)模式、盈利模式、運(yùn)營(yíng)模式、管理模式、融合發(fā)展等還處在探索與發(fā)展階段。

3.2 光伏與農(nóng)業(yè)的融合還處于探索階段

目前，多數(shù)光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目光伏與農(nóng)業(yè)并沒(méi)有真正融合，不是光伏企業(yè)搞農(nóng)業(yè)，就是農(nóng)業(yè)企業(yè)在做光伏，光伏農(nóng)業(yè)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略、光伏與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局、業(yè)務(wù)比重、管理制度、業(yè)務(wù)流程、人員配置等還停留在或者偏重在企業(yè)的第一產(chǎn)業(yè)（光伏或農(nóng)業(yè)），并沒(méi)有將2個(gè)產(chǎn)業(yè)真正地同等對(duì)待，沒(méi)有根據(jù)2個(gè)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)與實(shí)際，分別制訂、建立可行的發(fā)展戰(zhàn)略、制度體系、專業(yè)團(tuán)隊(duì)，或者更高層級(jí)地建立可充分兼顧、推動(dòng)、管控光伏與農(nóng)業(yè)2個(gè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的制度系統(tǒng)與專業(yè)團(tuán)隊(duì)。只有做到這些，光伏農(nóng)業(yè)才有真正發(fā)展與成功的可能性[4]。

3.3 光伏農(nóng)業(yè)政策還需要進(jìn)一步明確與豐富

國(guó)家對(duì)光伏農(nóng)業(yè)的優(yōu)惠政策還是停留在單一針對(duì)光伏發(fā)電或者農(nóng)業(yè)上，沒(méi)有針對(duì)光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)融合的相關(guān)優(yōu)惠政策。而光伏農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展，絕不是僅對(duì)單一產(chǎn)業(yè)的扶持，更需要系統(tǒng)性、綜合性的支持與推動(dòng)。

3.4 光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目用地自然條件相對(duì)較差

因國(guó)家土地政策的要求，光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目不能占用基本農(nóng)田，只能在一般農(nóng)田等自然條件相對(duì)較差的土地上開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這類土地種養(yǎng)殖條件比基本農(nóng)田差，有些甚至水質(zhì)或水源都難以保障，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入大，產(chǎn)量及品質(zhì)不高，農(nóng)業(yè)部分效益不理想。

3.5 光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目管理層級(jí)多，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜

光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目跟常規(guī)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目比投資較大，管理層級(jí)多，管理人員數(shù)量大，人工效能不高，管理效率低，不能真正滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求。

3.6 光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目投資建設(shè)速度快，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)滯后

光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目推進(jìn)速度快，分布范圍廣，統(tǒng)一管理難度大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)高。常規(guī)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目是首先在一個(gè)地點(diǎn)啟動(dòng)生產(chǎn)，在主要生產(chǎn)品種、生產(chǎn)技術(shù)、管理制度與體系流程、銷售渠道等方面逐步成熟與穩(wěn)定后，根據(jù)市場(chǎng)或企業(yè)發(fā)展的需要，在同地或異地逐步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，新增產(chǎn)能能夠使用或借用原有管理與銷售體系，企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)低。而光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展與項(xiàng)目地點(diǎn)的選擇很大程度上受光資源、國(guó)家政策導(dǎo)向、各地光伏發(fā)電政策、企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略等諸多因素的影響，造成光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)、啟動(dòng)速遞快、分布廣、土壤氣候條件差異大，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平、體系建設(shè)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、銷售渠道、發(fā)展方向、戰(zhàn)略規(guī)劃等遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上項(xiàng)目建設(shè)的速度與需求，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、銷售與管理易出現(xiàn)混亂局面。

4 產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策

（1）建議國(guó)家農(nóng)業(yè)、能源部門、相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、協(xié)會(huì)、企業(yè)設(shè)立專項(xiàng)資金，深入系統(tǒng)地研究光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展方向、運(yùn)營(yíng)規(guī)律、系統(tǒng)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)問(wèn)題的解決措施，奠定光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)健康融合發(fā)展的理論基礎(chǔ)。

（2）光伏農(nóng)業(yè)企業(yè)應(yīng)依據(jù)光伏與農(nóng)業(yè)融合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)與實(shí)際情況，結(jié)合企業(yè)項(xiàng)目分布區(qū)域、各區(qū)域氣候等自然條件、項(xiàng)目地政府的政策導(dǎo)向、國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)情況等綜合因素，組織專業(yè)團(tuán)隊(duì)深入分析、研判、制訂企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，明晰各自的發(fā)展方向。

（3）光伏農(nóng)業(yè)企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身發(fā)展需求、產(chǎn)業(yè)分布情況、戰(zhàn)略發(fā)展方向，分別建立能夠有效監(jiān)督管理協(xié)調(diào)光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的制度體系、管理流程、專業(yè)團(tuán)隊(duì)，使2個(gè)產(chǎn)業(yè)的管理與專業(yè)團(tuán)隊(duì)在獨(dú)立運(yùn)行的基礎(chǔ)上，能夠相互支撐、融合發(fā)展。

（4）針對(duì)光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目土地等自然條件不足的問(wèn)題，光伏農(nóng)業(yè)企業(yè)應(yīng)加大現(xiàn)代光伏與農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的引進(jìn)力度與研究，通過(guò)現(xiàn)代科技的應(yīng)用與創(chuàng)新，引入先進(jìn)的管理理念，開展規(guī)模化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，向科技、管理、規(guī)模要效益，不斷增強(qiáng)企業(yè)發(fā)展后勁。

（5）光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)要重視、秉承清潔、生態(tài)、有機(jī)、安全的發(fā)展理念，通過(guò)種植、養(yǎng)殖過(guò)程的全程監(jiān)控，采取標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)與控制流程，通過(guò)科技手段，生產(chǎn)安全放心的農(nóng)產(chǎn)品，并適時(shí)開展品牌化運(yùn)營(yíng)，提升農(nóng)產(chǎn)品的附加值與知名度。

（6）要重視專業(yè)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、人才的引進(jìn)與培養(yǎng)。光伏與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)要有各自獨(dú)立的管理與生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，不能一支隊(duì)伍管兩塊業(yè)務(wù)，甚至外行管專業(yè)的事，真正做到專業(yè)人士負(fù)責(zé)專業(yè)的事，規(guī)避生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)的人為風(fēng)險(xiǎn)。

（7）農(nóng)業(yè)不同于光伏產(chǎn)業(yè)，很多生產(chǎn)、管理、產(chǎn)品品質(zhì)、銷售過(guò)程與環(huán)節(jié)難以進(jìn)行有效的管控與標(biāo)準(zhǔn)化，管理者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)技術(shù)水平、責(zé)任心、管理水平、對(duì)企業(yè)的忠實(shí)度等對(duì)生產(chǎn)銷售過(guò)程與結(jié)果影響巨大，應(yīng)適時(shí)開展農(nóng)業(yè)績(jī)效考核制度，調(diào)動(dòng)生產(chǎn)人員與銷售人員的積極性，推動(dòng)光伏農(nóng)業(yè)企業(yè)良性發(fā)展。

（8）注重規(guī)避農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，特別是光伏企業(yè)在開展農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的初期要注意把控農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的推進(jìn)速度與規(guī)模，避免盲目冒進(jìn)。要將農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)放到與光伏產(chǎn)業(yè)同等重要的位置，在農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、制度體系、管理流程、生產(chǎn)技術(shù)與管理水平、銷售渠道、自然條件改良等方面沒(méi)有成熟完善之前，不宜同時(shí)異地多點(diǎn)大規(guī)模建設(shè)光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目、啟動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

（9）要研究設(shè)計(jì)將多個(gè)光伏農(nóng)業(yè)基地統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展，降低生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)成本，提升產(chǎn)品供應(yīng)能力，延長(zhǎng)供應(yīng)時(shí)間，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，提升規(guī)模效益。

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