凌源地区光伏发电与经济作物培育模式

石艳荣

1 自然与社会经济状况

1.1 项目区概况 随着社会的进步和生活水平的提高，社会用电量大幅度增加，光伏发电属新能源绿色产业，具有广阔的发展前景。2013年在凌源市小城子镇，建设20 MW高效光农互补项目，项目区占地面积66．66 hm2。项目区位于凌源市北部，西接河北省平泉县，北连内蒙古，距凌源市中心11 km，距内蒙古自治区天义县城45 km，是辽、冀、蒙三省区交汇地带的交通枢纽，交通便利，四通八达，是进行光伏发电与地面综合利用的理想区域。

1.2 气候状况 凌源为温带大陆性季风气候区，日照充足，降水偏少，无霜期长达150 d。根据气象站日照时间和辐射资料分析，本地区近30 a平均日照时间在2 363．8～2 894．4 h，各月总辐射量在205．63～614．10 MJ/m2变化，综合各项气候因素，适合于进行光伏发电。

2 技术路线

本地区气候以干旱为主，适合进行光伏发电。将光伏板最优化设计安装，既保证光伏发电系统安全、平稳运行，又为地面创造稳定的生态环境，选择耐阴的经济作物栽培，如油用牡丹，光伏板减弱光照强度，油用牡丹可正常生长。同时，地面作物可降低地表温度以及改善自然环境，延长光伏设备的使用寿命，两项产业可优势互补，能创造出更大的经济效益。

3 项目的必要性与可行性

3.1 必要性 由于光伏和农业在土地使用上的共性和互补，顶层光伏发电+地面栽培耐阴经济作物，空间上独立存在，两个产业不发生冲突，互惠互利，是提高土地利用率，更不会改变土地性质，实现一地多用；光伏板有效遮阴，为耐阴经济作物创造独特的条件，也便于集约经营，收获更高效益，同时，地面农作物，可降低地表温度和改善自然环境，延长光伏设备的使用寿命，两个产业，优势互补；经济效益高，一地多收，包括光伏发电收益、经济作物种植收益等；项目把观光、休闲、体验等旅游项目与光伏农业融合，形成特色化、规模化的示范项目。

3.2 可行性 光伏组件最优化布置，一次安装，多年不变，光伏组件与农业用地各自独立使用阳光资源，保证光伏发电效益最优，也保证了农业生产的连续性和稳定性。在光伏发电的同时，地面农作物，可降低地表温度，改善自然环境，延长光伏设备的使用寿命。光农互补，互利双赢，发展空间巨大，对于我国的农业的种植和产业结构调整具有重要意义。

4 光伏发电的设计与安装

根据专业设计，电站的建设装机容量约20 MWP，主要布置76 000 块265 MWP 多晶硅电池组件，附属建设有其他输变电线路、变电站、变压器等设施。光伏板最优化布置按《光伏电站设计规范》达到技术经济最优化，地面光伏发电站一般采用最大组件串设计每串组件数目取为22，光伏板基础为钢筋混凝土桩柱，高出地面0．3～5．2 m，每个光伏阵列下设14根桩柱基础，光伏板倾角取为38°，前后排列的间距为11 m，综合效益最高。

5 光伏板下农田的利用

光伏板下农田，可种植耐阴蔬菜、花卉等经济作物，也可以改造培育食用菌。现以油用牡丹为例进行简要说明。

5.1 油用牡丹生态特性 油用牡丹适生范围广，耐干旱、耐瘠薄、耐高寒，既可结籽，也可观花，具有很好的生态和社会效益，远超过常规农作物的收益。

5.2 栽培关键环节 品种选择以结籽量大、出油率高的凤丹系列的“凤丹白”等为主；整地施肥，每667 m2施入腐熟的厩肥1 500 kg，栽植前进行旋耕，深度30～35 cm；栽植时间以10月中旬为佳，可以选用1～2 a实生苗。栽植密度株行距一般可以选择30 cm×70 cm，使根系舒展，栽后及时浇水；油用牡丹生长期内，每年需要除草松土2～3次；平茬定干，对定植3 a的苗，追施农家肥和进行秋季平茬，剪除顶端芽体或从近地面3～5 cm处的腋芽上留1 cm平剪，以促进单株尽可能多增加萌芽、产生分枝，增加开花量，提高产量；微喷灌溉，本地常年干旱，且自然降雨分布不均匀，受光伏板固定遮挡，不能保证自然降雨对作物生长的需要，因此，实施微喷灌技术，能使作物灌溉均匀，提高灌溉效率，按照微喷操作程序，安装两条微喷带间距为8 m，微喷带百米喷水量为8 m3/h，支管可供3～5条微喷带同时工作。特别注意，油用牡丹为肉质根，忌水湿，喷灌不可水量过大，避免死亡。

6 项目运行效益

光伏发电占地 66．66 hm2，年产电能20 MW，纯收入2 165万元，这项顶层安装光伏板发电+地面经济作物栽培模式，也可以拓展到一些其他项目，如平菇等食用菌、韭菜等一些耐阴蔬菜的种植、唐菖蒲、百合等一些耐阴花卉的培育等，均能取得较高的经济效益，对辽西乃至全国干旱、半干旱地区具有一定的指导作用。