农业信息化背景下光伏发电扶贫模式及效益提升机制研究

童光毅，倪 琦，潘跃龙，杜松怀，苏 娟，杨 曼，杨 光

农业信息化背景下光伏发电扶贫模式及效益提升机制研究

童光毅1,2，倪 琦1，潘跃龙2，杜松怀1※，苏 娟1，杨 曼1，杨 光1

（1. 中国农业大学信息与电气工程学院，北京 100083；2. 国家能源局，北京 100824）

精准扶贫已进入攻坚克难的决胜时期，光伏扶贫作为精准扶贫工程之一，在解决脱贫问题中发挥重要作用。农业信息化是促进贫困地区实现农业现代化的重要手段，该文以国家级贫困县W县为例，结合光伏扶贫信息化建设，系统梳理近年来4种典型的光伏扶贫模式，对比分析各种模式的适用范围及其特点，设计光伏扶贫综合效益计算方法。运用层次分析法和模糊综合评价法设计基于光伏扶贫指标评价的收益分配方法，根据典型案例分析，验证所提方法的有效性。综合从5个视角5个层面构建光伏扶贫效益提升机制总体架构，旨在为中国贫困地区光伏扶贫工程提供技术与决策支撑。

光伏效应；贫困地区；模型；光伏扶贫；效益分析；收益分配；提升机制

0 引 言

党的十九大全面总结了中国脱贫攻坚的伟大成就，明确提出要重点攻克深度贫困地区脱贫任务，确保到2020年中国现行标准下农村贫困人口实现脱贫，贫困县全部摘除，解决区域性整体贫困，做到脱真贫、真脱贫。截至2017年底，全国有3 046万农村贫困人口，贫困发生率3.1%。

光伏扶贫是从能源角度实现精准扶贫的有效途径，也是增加贫困户收入、造福贫困地区的惠民工程。近年来，中国政府制定了大量支持光伏扶贫的方针政策，光伏扶贫得到前所未有的重视。截至2017年底，光伏扶贫项目累计建成规模1 011万kW，涉及25个省（区、市）、940个县，直接惠及约3万个贫困村的164.6万户贫困户，光伏扶贫取得的成绩有目共睹。

农业信息化建设对光伏扶贫具有重要的推动作用，将能更大限度提升光伏扶贫的成效。目前学者对于光伏扶贫的研究多在于光伏扶贫模式分析、扶贫效益分析以及光伏发电的综合评价等。文献[1-4]通过案例分析中国不同地区光伏扶贫特有模式与运行现状。文献[5-8]分析了不同地区光伏扶贫存在的突出问题并提出针对性建议。文献[9-12]分析了光伏扶贫案例的扶贫效益与收益分配模式。文献[13-14]从综合成本、碳排放等角度分析了光伏发电项目的综合效益。文献[15-16]建立了光伏发电项目评价指标体系，对光伏发电项目进行综合评价。文献[17]认为不科学的光伏财政补助会导致产能过剩，使政府调控政策失去作用。文献[18]研究了光伏发电的自消费商业模式，并考察激励政策的不同因素对光伏投资者的影响程度。文献[19]通过实际数据研究降低光伏发电成本、提高运行收益的可行性。文献[20]提出以负荷失电率和能量溢出比作为技术指标的光伏储能协同配置策略，保证光伏扶贫电站经济运行。文献[21]结合工程应用提出光伏扶贫智能运维服务系统设计方案。

本文以贫困地区W县为例，通过大量实地调研，探析该县贫困现状及光伏扶贫目标，并结合光伏扶贫信息，系统梳理光伏扶贫典型模式、设计光伏扶贫综合效益计算方法、建立基于光伏扶贫指标评价的收益分配方法、构建光伏扶贫效益提升机制总体架构，为中国实现脱贫攻坚总目标提供可行的技术方法与路径。

1 W县光照条件及贫困现状

W县位于中国西北地区，海拔1 112～2 201 m之间，年均气温9.3 ℃，年降水量 573.1 mm，年日照时数1 912.7 h，年太阳辐射值在5 000～5 200 MJ/m2之间，年日照百分率在46%～51%之间，属二类光照资源区。

2013年底，W县有贫困人口2.09万户9.48万人，贫困村121个，贫困发生率31.6%。2014～2017年，全县累计脱贫1.45万户6.7万人，退出贫困村25个，贫困发生率降至9.4%，贫困群众人均收入增加到4 450元。自2014年W县被列为光伏扶贫试点县以来，W县光伏扶贫产业得到长足发展。2018—2020年，W县光伏扶贫项目将惠及121个贫困村和9 269户贫困户。

2 W县光伏扶贫典型模式分析

2.1 W县4种典型光伏扶贫模式

通过对W县的乡镇、村、农户进行实地系统调研，本文梳理归纳出以下4种典型光伏扶贫模式。

2.1.1 模式一：户用分布式光伏扶贫模式

模式一户用分布式光伏扶贫模式如图1所示。

图1 户用分布式光伏扶贫模式

模式一利用贫困户屋顶或闲置空地，采用“斜屋面、平屋顶、房前屋后空地”3种建设类型，资金来源为“省预算内基建投资+县财政配套+群众自筹”，产权归贫困户。每户统一设计规模3 kW的光伏发电系统，日常管护由贫困户负责。采用“自发自用、余电上网”的并网方式，发电直接供给贫困户生活需要，减少贫困户对电网的依赖，余电并网销售给电网公司，售电收益和发电补贴归贫困户所有。除去运维费用，贫困户每年纯收益3 000元左右，持续收益20 a以上。

2.1.2 模式二：村级光伏扶贫电站模式

模式二村级光伏扶贫电站模式如图2所示。

图2 村级光伏扶贫电站模式

模式二利用贫困村荒山荒坡、村头空地或农业设施等未利用区域建设规模60 kW的村级光伏电站，采用“统一设计、集中建设、全额上网、统一管护”的开发方案，资金来源为“扶贫专项资金+县财政配套”，产权归村集体。日常管护由村集体安排人员负责，全部电量由电网公司收购，售电收益和发电补贴按照比例分给贫困户和村集体。村集体可将收益用作集体设施和村级公益事业，为部分劳动力提供就业，也可扶持无劳动能力、无经济来源的深度贫困户。

2.1.3 模式三：联村式光伏扶贫电站模式

模式三联村式光伏扶贫电站模式如图3所示。

图3 联村式光伏扶贫电站模式

模式三属于“小飞地模式”。根据贫困户房屋破旧且房屋周围无空地的情况，多个贫困村联合选择在光照条件好、交通相对便利、并网条件较好的区域集中建设光伏扶贫电站，资金来源为“扶贫专项资金+县财政配套+群众自筹”，产权归贫困户所有。每户平均设计规模3 kW，日常管护由专职贫困户负责。采用“全额上网”的并网方式，全部电量由电网公司按上网电价收购，电网公司每月将收益拨付银行专户，由扶贫办扣除施工单位垫资款、工程管护费、土地租用费、工程运维基金后平均分配到户。

2.1.4 模式四：集中式光伏扶贫电站模式

模式四集中式光伏扶贫电站模式如图4所示。

图4 集中式光伏扶贫电站模式

模式四利用贫困乡镇大面积荒山或空地，采用“BOO”模式（建设-拥有-经营）承建10 MW以上的大型光伏电站，资金来源为“企业出资+银行贷款”，产权归投资企业。此模式采用“流转土地、分块发电、集中并网、农光互补”的开发方案，采用光伏阵列间种植农作物实现土地空间立体化应用。企业负责自身管护与运维，一方面通过发电上网，获得卖电收益和发电补贴，另一方面通过农业种植经营增收，电站收入可用于返还银行贷款、承担扶贫责任和土地费用。

2.2 W县典型光伏扶贫模式的比较

W县4种典型光伏扶贫模式存在不同的适用范围与特点，具体对比如表1所示。

表1 典型光伏扶贫模式对比

模式一涉及W县617户贫困户。其优点在于充分利用建筑面积，避免了光伏电站占地面积大的弊端，且资金成本低、建设周期短，贫困户参与度高。但其缺点在于受地理位置、光伏组件安装方向、并网点位置等情况影响，贫困户发电量存在差异，并且其电压和无功调节存在困难，安全措施少，管理难度较高。

模式二涉及W县20座村级光伏电站。其优点在于可操作性较强、建设周期较短，且具有出电的稳定性，不仅能解决贫困户和村集体土地撂荒的问题，还能解决贫困村无集体经济收入来源的问题。但其缺点在于增大了电网改造难度，运维难度较大。

模式三涉及W县5乡镇6村200户贫困户。其优点在于能有效解决贫困户房屋破旧且无空地的问题，也一定程度解决了发电量存在差异的问题。此模式节省了投资成本和工程量，有利于节约农网改造成本，便于后期管护。但其缺点在于电站离贫困户较远，贫困户参与度较低，且占用较多土地，对生态环境存在影响。

模式四涉及W县20和30 MW 2座光伏扶贫电站。其优点在于装机容量大、出电稳定、收益可观、便于管理，电站可进行无功和电压控制，运行方式灵活。但其缺点在于资金成本高、占地面积广、建设周期较长、技术要求高，电站输电线路存在损耗、电压跌落、无功补偿等问题，故可普及范围较小。

3 W县光伏扶贫综合效益分析

3.1 经济效益分析

3.1.1 光伏扶贫项目年总发电量

光伏扶贫项目年总发电量的计算公式为

式中Q为第年的发电量，kW∙h；为光伏扶贫项目数；为系统装机容量，kW；为年满负荷日照小时数，h；为光伏发电系统的平均年衰减率，一般小于0.5%；为光伏发电系统的综合效率，一般取值为0.75～0.85。

根据式（1）计算，W县各类光伏扶贫项目建成后，年平均发电量将达到6 000万kW∙h左右，可保证全县社会年用电量的43%。按照光伏扶贫项目25 a运行寿命计算，现有项目建成后累计发电量将超过15亿kW∙h，相当于全县约10 a的总用电量。

3.1.2 光伏扶贫项目年扶贫总收益

1）年扶贫总收益子分量的计算方法

年上网售电收益G为

式中Q为第日的上网电量，kW∙h；P为上网电价，元/(kW∙h)。

年补贴收益G为

式中P为政府补贴电价，元/(kW∙h)。

新增就业收益G为

式中I为第月就业收入，元；为新增就业人数。

年土地租费收益G为

式中G1为贫困户年土地租费收益，元；G2为村集体年土地租费收益，元。

年带贫责任收益G为

式中I为户均带贫收益额，元；为年带贫户数。

收益子分量还包括：辅助产业收益G，元。

2）年扶贫总收益支出子分量的计算方法

年运维费用C为

式中为年运维次数；R为第次运维费用，元。

年贷款利息C为

式中C为项目投资成本，元；I为投资贷款比例；I为年贷款利率。

支出子分量还包括：其他支出C，元。

3）年扶贫总收益的计算方法

根据式（2）～（8）设计4种典型光伏扶贫模式不同对象年扶贫总收益的计算方法，如表2所示。表2中系数为贫困户收益占比，一般大于0.6。

表2 光伏扶贫典型模式的收益计算

注：1为模式一下贫困户的年总收益；1 2和2 2分别为模式二下贫困户与村集体的年总收益；1 3和2 3分别为模式三下贫困户与村集体的年总收益；1 4、2 4、3 4分别为模式四下贫困户、村集体、投资企业的年总收益。

Note:1is the total annual income of poor households under model 1;1 2 and2 2 are respectively the annual total income of poor households and village collective under model 2;1 3 and G2 3 are respectively the annual total income of poor households and village collective under model 3;1 4,2 4 and3 4 are respectively the annual total income of poor households, village collective and investment enterprise under model 4.

目前，W县部分光伏扶贫项目正在建设之中，初步估算，各类模式光伏扶贫项目建成后，地方财政、村集体、贫困户可实现光伏扶贫收益1 300万元左右，25 a累计将达到3.25亿元左右，光伏扶贫可以为W县创造长期稳定的经济效益。

3.2 生态效益分析

光伏发电有效替代了柴草、煤炭的使用，而光伏扶贫实现了扶贫开发与新能源利用、节能减排相结合。本文所设计光伏扶贫生态效益的计算方法分为2步：一是根据节能减排标准计算节能减排量；二是根据环境价值标准计算减排带来的环境价值[22]。

按W县光伏扶贫项目年均发电量6 000万kW∙h计算，其年均节能减排量与环境价值计算结果如表3所示。W县光伏扶贫项目有效节约用水16.68万t，代替燃煤2.4万t，大幅减排CO2、SO2、NOX、总悬浮颗粒物（total suspended particulate，TSP）等污染物，有效遏制了雾霾，并避免了大量的污染经济损失，产生了可观的环境价值。

表3 W县光伏扶贫节能减排量与环境价值

3.3 社会效益分析

从就业角度看，W县光伏扶贫可吸收超过150人从事农业种植与管护工作，拓宽了贫困户的就业渠道。

从技能角度看，W县光伏扶贫所带动的知识与技能培训，提升了当地贫困户的理论知识与脱贫技能。

从发展角度看，W县光伏扶贫既扩大了光伏市场，也带动了其他产业发展。光伏扶贫所带动的危房改造、基础设施建设及农网改造加快了建设新农村的步伐。

从社会角度看，W县村民集体活动随着收入提高得到丰富，贫困户主动脱贫的自觉性和积极性不断提高，贫困地区的精神风貌正日益改善。

4 贫困户光伏扶贫效益测算及收益分配

目前除光伏伏扶贫模式一外，其他3种模式贫困户售电收益与补贴收益均为平均分配，这不能完全符合实际扶贫需求。因此本文结合光伏扶贫信息，运用层次分析法和模糊综合评价法，设计基于光伏扶贫指标评价的收益分配方法，以达到光伏扶贫收益分配更加合理化。

4.1 贫困户光伏扶贫指标评价模型与收益分配方法

4.1.1 建立多层次综合评价指标体系

根据光伏扶贫综合效益影响因素与贫困户贫困信息设定多级指标评价因素集。本文所设定一级指标与二级指标如下：电力指标1（年发电量11、供电可靠性12、安全措施13、年运维率14）；经济指标2（年售电收益21、年辅助产业收益22、年增加就业收益23、年土地租用收益24）；贫困指标3（家庭总收入31、劳动力数量32、居住条件33、教育水平34）；环保指标4（废弃物情况41、植被覆盖情况42、噪声情况43、光污染情况44）。

4.1.2 构造贫困户光伏扶贫指标判断矩阵

本文采用多名专家评定的方式，依据1~9标度法对各级指标的重要程度进行量化，逐对比较各级指标重要性，确定各级指标判断矩阵。一级指标判断矩阵如表4所示，表中（=1，2，3，4）为上述一级指标，同理可确定二级指标判断矩阵。

表4 一级指标判断矩阵UA

4.1.3 确定各指标权重及一致性检验

1）计算判断矩阵每一行乘积S，根据判断矩阵的阶数，计算S的次方根：

式中w为所对应评价指标的权重值，=[1,2,…,w]为特征向量。

式中()为向量中第个向量分量。

4）一致性检验。一致性指标CI和一致性比率CR的计算公式分别为

（12）

式中RI为平均一致性指标值，本文阶数=4，取RI=0.90。当CR=0时，具有完全一致性，CR＜0.10则具有满意的一致性，否则需对判断矩阵参数进行修正。

根据式（9）～（13）计算各级指标权重值及检验一致性，计算结果如表5所示。

表5 各级指标权重值及一致性检验

4.1.4 设计各指标划分标准与计算综合评分

本文所设计评语集的定量划分标准如表6所示。

表6 评语集Y的定量划分标准

将4类一级指标下的二级指标分别按照利于发电优先、收益多优先、贫困优先、环保优先的原则进行排名，根据评语集确定贫困户指标评价表，得出各一级指标的评价矩阵，再根据各一级指标下的二级指标权重向量计算一级指标评价向量=R。

根据一级指标评价向量确定总评价矩阵=[1，2，…，]，计算贫困户指标综合评价向量==[1，2，…，c]。根据语评集的各评语赋值，采用加权平均法确定贫困户综合评分为

4.1.5 贫困户光伏扶贫收益分配计算

综合计算当前模式下所有贫困户的指标综合评分之和V，再根据该模式年售电与补贴总收益0和各贫困户评分V综合分配各贫困户收益G，计算公式为

4.2 案例分析

4.2.1 案例一：贫困户L光伏扶贫指标评价

假设光伏扶贫模式二下20座村级光伏扶贫电站均负责扶贫20户，贫困户总售电与补贴收益0为120万元。按原分配方式，贫困户L可由甲电站平均分配3 000元。此外，贫困户L作为电站管护员，可增收1 000元左右。根据贫困户L的各指标排名确定其评价表如表7所示。

基于本文所提方法，按以下步骤计算：

1）由表7确定贫困户L的各一级指标评价矩阵，计算各一级指标的评价向量。评价向量1为

表7 贫困户L指标评价表

同理可计算出2=[0.472，0.236，0.292，0]；3=[0，0.333，0.248，0.418]；4=[0.467，0，0.095，0.436]。

2）确定总评价矩阵=[1，2，3，4]，计算贫困户L光伏扶贫指标综合评价向量为

3）根据式（14）计算贫困户L综合评分V为

4.2.2 案例二：贫困户M光伏扶贫指标评价

假设按原分配方式，光伏扶贫模式二下贫困户M可由乙电站平均分配年售电与补贴收益3 000元。贫困户M有轻微残疾，除少量农业生产收入外，无其他工作收入。按本文方法计算贫困户M综合评分V=3.152。

4.2.3 案例三：贫困户N光伏扶贫指标评价

假设按原分配方式，光伏扶贫模式二下贫困户N可由甲电站平均分配年售电与补贴收益3 000元。贫困户N为孤寡老人，无稳定收入来源。按本文方法计算贫困户N综合评分V=3.368。

4.2.4 收益分配与结果分析

1）计算模式二所有贫困户的综合评分之和0

由于案例数量限制，本文随机选取10位贫困户的评分平均值，可估算所有贫困户综合评分之和0为

2）分配3个案例中的贫困户收益

根据式（15）计算贫困户L收益G为

根据式（15）计算贫困户M收益G为

根据式（15）计算贫困户N收益G为

3）分配结果对比分析

根据计算，贫困户L比原平均收益少130.2元，贫困户M比原平均收益多270.3元，贫困户N比原平均收益多494.4元。贫困户M比贫困户L多收益400.5元，贫困户N比贫困户L多收益624.6元。由于贫困户L有电站管护收入，综合计算，贫困户L共增收3 869.8元，贫困户M与贫困户L的增收差距从1 000元缩至599.5元，贫困户N与贫困户L的增收差距从1 000元缩至375.4元。

通过对贫困户进行光伏扶贫指标评价，贫困户N综合评分更高，分配收益相对更多，但贫困户L通过就业收入使其总体增收更多。贫困户收入差距得到缩小，既激发了收入较少者的脱贫动力，也保证了收入较多者的劳动收益。此收益分配因户而异，杜绝了平均分配的弊端，激励了光伏扶贫指标的提升，可以促进光伏扶贫项目可持续发展。基于以上分析，可以验证本文所提光伏扶贫指标评价模型和收益分配方法的有效性和可行性。

5 光伏扶贫效益提升机制

本文归纳的4种光伏扶贫典型模式与设计的收益分配方法能够满足当前生产力水平下的光伏扶贫目标需要，但从效益提升与可持续发展的角度看，目前光伏扶贫还存在巨大潜力。本文综合技术、发展、电力、安全、管理5个层面，从政府、电网公司、投资企业、村集体、贫困户5个视角来设计光伏扶贫效益提升机制，总体架构如图5所示。

图5 光伏扶贫效益提升机制总架构

5.1 技术层面

政府需要完善光伏产业技术服务平台，逐步形成产学研一体化，推动光伏产业结构优化升级。电网公司则应配套发展分布式电源与微电网，提高电网的装备水平和自动化水平，力争突破光伏发电就地消纳和并网的技术瓶颈。投资企业需提升对贫困户的技术服务，推动科技创新，加强光伏发电核心技术的研发和核心设备的制造，增强市场核心竞争力。村集体应建立技能培训体系，划分培训内容与培训形式，推广应用光伏温室、光伏水泵、光伏杀虫灯等光伏新技术[23-25]。贫困户可根据文化程度不同，分组参加技能学习，及时反馈日常技术难题。

5.2 发展层面

政府需要制定适合光伏产业发展的中长期规划，设立光伏扶贫基金，引入社会资本，鼓励企业或个人捐资，形成多元化投入机制。电网公司则应加快农网改造工作，鼓励光伏扶贫项目靠近电力负荷建设，优先对光伏扶贫项目的电网线路和电力设施进行改造。投资企业可以加强与金融机构的合作，简化贷款程序，成立光伏售电公司，市场化运营提升售电收益。村集体应积极探索光伏扶贫新模式，如光伏+种植业、光伏+养殖业、光伏+第三产业、农村微能网等特色模式，形成以绿色能源为支撑的复合产业体系[26]。贫困户应积极响应光伏扶贫政策，可采取众筹集资的方式，结合光伏扶贫特色模式开展光伏创业。

5.3 电力层面

政府需要加快农村危房改造以满足光伏发电对建筑的硬件要求，针对部分缺少空地、安装条件差的贫困户，可集中选取区域建设，居住环境极为恶劣的贫困户可协调搬迁，统一规划[27]。电网公司则应合理设置光伏接入点，改善电网网架结构，配置无功补偿装置，提升贫困地区供电质量。投资企业需优化光伏电站的设计，降低设备和线路的损耗，引入储能装置，监测光伏电站的电能质量。村集体应优先消纳光伏发电，将光伏发电与灌溉系统、路灯照明、农业机械等农村基础设施相结合[28-30]。贫困户应自觉保护电力设施，保证生活用电与生产用电，提升家庭电气化水平。

5.4 安全层面

政府应完善电力安全评价工作，健全各级安全组织，明确分工职责。确立并细化安全管理目标,实行目标控制与过程管理。电网公司需建立安全信息库，实时搜集归类安全信息，建立安全预警平台，完善联合应急预案，加强预警演练。投资企业应保证光伏设备和建设施工的质量，增加防护措施和警示标牌，设置防火防雷措施，防止恶劣天气对光伏设备的损害。村集体应丰富电力安全教育活动，定期进行安全知识评比，树立安全模范。贫困户需拓宽安全知识学习渠道，结合线上与线下的方式，提升光伏设备安全使用常识与用电常识，提高安全操作能力。

5.5 管理层面

政府应及时制定光伏扶贫政策，加大光伏扶贫支持力度，健立光伏扶贫项目全程监管体系，加强对电力市场的监管。电网公司应全方位引入行业技术标准，标准化管理电力系统的设计规划、建设施工、检修维护等工作。投资企业需建立统一云平台管理系统，结合“互联网＋”、大数据等先进信息技术对光伏扶贫项目进行动态实时监控，建立完善的运维管理制度与人员管理制度[31]。村集体应针对贫困户实行负责到人，根据扶贫情况实行奖惩措施。贫困户需加强自身责任意识，可结合就业扶贫，建立光伏电站日常管护团队与脱贫生产小组。

6 结 论

本文围绕农业信息化背景下光伏扶贫存在的问题、典型光伏扶贫模式、光伏扶贫综合效益分析、光伏扶贫指标评价与收益分配、以及贫困地区光伏扶贫效益提升机制开展研究，提出了相应的数学模型和计算方法，并用案例验证了所提模型与方法的可行性和有效性。主要结论如下：

1）光伏扶贫无统一套用模式，不仅需要借鉴学习其他地区的模式，更应因地制宜通过综合效益评估来确定符合自身发展的建设方案。

2）W县已有的4种典型光伏扶贫模式符合当地实际情况，它们存在各自的特点，能够基本满足脱贫的目标需求，但从机理上还存在很大的发展潜力。

3）本文所建立的基于光伏扶贫指标评价的收益分配方法能合理的分配贫困户收益，并具有激励导向作用，可以促进各光伏扶贫指标的提升。限于数据与案例数量限制，本文所提分配方法可以进一步完善。

4）本文从5个视角5个层面设计的光伏扶贫效益提升机制总架构，可以为进一步提升光伏扶贫效益提供技术与决策支撑。

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Photovoltaic poverty alleviation model and benefit promotion mechanism under background of agricultural informatization

Tong Guangyi1,2, Ni Qi1, Pan Yuelong2, Du Songhuai1※, Su Juan1, Yang Man1, Yang Guang1

(1.100083,2.100824,)

Precise poverty alleviation has entered a decisive period to storm fortifications and overcome difficulties. As one of the precise poverty alleviation projects, photovoltaic (PV) poverty alleviation plays an important role in solving the problem of poverty alleviation.Agricultural informatization construction will enhance the effectiveness of PV poverty alleviation to a greater extent. Taking W County of national poverty-stricken counties as an example, this paper systematically sorts out four typical PV poverty alleviation models in recent years,which are household distributed PV poverty alleviation model, village-level PV poverty alleviation power station model, joint-village PV poverty alleviation power station model and centralized PV poverty alleviation power station model. The detailed comparative analysis of various models’ application scope and characteristics are carried out. Then this paper analyses the comprehensive benefits of PV poverty alleviation in W county. In view of economic benefits, this paper first designs the calculation of total annual power generation of PV poverty alleviation projects, then designs the annual sub-components of total poverty alleviation income, obtains the annual total poverty alleviation calculation method under different models and different objects. In view of ecological benefits, this paper analyzes its ecological benefits from two aspects: Annual energy-saving (ES) & emission-reduction (ER) quantity, environmental value (EV). In view of social benefits, this paper analyses its social benefits from the four perspectives of employment, skills, development and society. Because the evaluation of PV poverty alleviation benefit index is hierarchical and ambiguous, this paper combines analytic hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation method to establish PV poverty alleviation index evaluation model and income distribution method. First step, establish a multi-level comprehensive evaluation index system. Second step, construct a judgment matrix for PV poverty alleviation index. Third step, determine the weights of each index and test consistency. Fourth step, design the criteria for dividing each index and calculate the comprehensive score. Fifth step, calculate the allocation of PV poverty alleviation incomes of poor households. In order to verify the proposed model and method, this paper selects the poor household L, M and N from two different village-level PV poverty alleviation power stations as three examples, calculates their PV poverty alleviation indexes scores, and calculates their income distribution amount. Through comprehensive evaluation of the power indexes, economic indexes, poverty indexes and environmental protection indexes of poor households, the poor household N has higher comprehensive scores and relatively more distributed incomes, but the poor household L increases the overall income through employment income. This distribution of income varies from household to household, eliminating the disadvantages of the average distribution, both stimulating the poverty-reducing power of people with lower incomes and ensuring the labor benefits of people with higher incomes. Based on these three examples studies, the validity and feasibility of the evaluation model and income distribution method proposed in this paper can be verified. At present, PV poverty alleviation still has great potential in improving its benefits and ensuring its sustainable development, this paper finally designs the overall structure of the PV poverty alleviation benefit promotion mechanism from five perspectives: government, power grid companies, investment companies,village collective, poor households, and five levels: technology, development, power, security, management, aiming to provide technical and decision support for PV poverty alleviation projects in poverty-stricken areas in China.

photovoltaic effect;poverty-stricken areas; models; photovoltaic poverty alleviation; benefit analysis; income distribution; promotion mechanism

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.017

TM615

A

1002-6819(2019)-10-0131-09

2018-12-29

2019-03-04

国家能源局科技项目（201805410811057）

童光毅，博士，高级工程师，中国农业大学兼职教授，研究方向为能源战略规划、能源经济学、电力体制改革等。Email：tonggy69@126.com

杜松怀，博士，教授，博士生导师，研究方向为农业电气化与自动化、电力市场等。Email：songhuaidu@cau.edu.cn

童光毅，倪 琦，潘跃龙，杜松怀，苏 娟，杨 曼，杨 光.农业信息化背景下光伏发电扶贫模式及效益提升机制研究[J]. 农业工程学报，2019，35(10)：131－139. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.017 http://www.tcsae.org

Tong Guangyi, Ni Qi, Pan Yuelong, Du Songhuai, Su Juan, Yang Man, Yang Guang.Photovoltaic poverty alleviation model and benefit promotion mechanism under background of agricultural informatization[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(10): 131－139. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.017 http://www.tcsae.org