2018年3月27日,科學技術部組織專家對中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所劉文科研究員主持的國家“十二五”863項目課題“植物工廠LED節能光源及其智能控制技術”進行了驗收。經過主持人匯報、專家組查閱驗收材料、質詢和答疑等環節,專家組一致同意該課題通過驗收。
該課題是國家“十二五”863項目“智能化植物工廠生產技術研究”所設7個課題之首,由中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所主持,浙江大學和中國科學院半導體研究所等單位參加。該課題是植物工廠LED光源領域的首個國家級課題,對推動植物工廠和LED植物照明方面的科技創新,引領產業發展具有重大意義。4家承擔單位經過5年的聯合攻關,課題產出了豐碩成果,為我國LED植物照明和植物工廠產業的興起和可持續發展做出了不可或缺的貢獻。
課題形成了人工光植物工廠主要葉菜種類的優化光環境指標及控制模式3套,形成了太陽光植物工廠甜椒、番茄的優化補光指標及控制模式2套。研制出以LED紅藍光組合光譜為核心的植物工廠LED光源裝置5套,與熒光燈相比節能40%以上。研發出一款基于LED混合熒光粉技術的節能LED光源裝置1套,光源裝置光效提高了75.22%,光源裝置發出的紅藍光提高了64.7%。研發出營養液為介質的LED植物生長燈熱量轉移與儲存裝置1套,與傳統自然散熱比,降溫效率提高了12.67%。開發出植物工廠LED光源智能光環境控制系統2套,包括人工光LED光源智能光環境控制系統和太陽光光源智能光環境控制系統各1套。開發出垂直與水平方向可移動式LED光源機械傳動系統各1套,實現了LED光源垂直向和水平方向的定位移動。經試驗驗證,垂直和水平移動LED光源管理可節能15.0%~18.4%。獲得授權專利36項,軟件著作權3項。其中發明專利8項,實用新型專利28項。發表文章46篇,其中SCI收錄文章10篇,EI收錄5篇,核心期刊收錄14篇,其他文章17篇;出版著作1部。培養技術骨干21人,培養的碩士研究生和博士研究生12人。
2017年以中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所為第一完成單位,以該課題研究成果為部分申報內容的“高光效低能耗LED智能植物工廠關鍵技術及系統集成”項目獲得國家科學技術進步二等獎。該獎項是植物工廠和植物照明領域首個國家級科研獎勵,彰顯了該領域科技創新的力度和深度逐年增加,產業發展日漸強勁。