光伏农业产业发展探讨

2021-12-13文小华

黑龙江粮食 2021年6期

□ 文小华

（恩施职业技术学院，湖北恩施 445000）

光伏农业是近些年来国内外新兴的一种产业模式，是指通过在农业基础设施中安装太阳能光伏发电设备，利用农业生产形式将光伏产业与农业产业相结合的一种产业模式。结合当前最为先进的光伏技术和农业技术，能够转变我国农业基础发展模式，同时能够促进农业生产附加价值提高，并降低能源消耗，提高农业经济效益。综合来看，光伏农业发展前景较为广阔，能够有效提升农业耕地单位面积产量和产值，实现农业资源最大化利用目标。同时，采用光伏发电模式能够促进农业可持续发展。

一、光伏农业发展现状分析

光伏农业是指将光伏产业与农业产业相结合的一种模式，但是并不是两个产业模式的简单结合，而是将两个产业的优势进行深度融合，使其互相依存，发挥出不同产业的优势，达到“1+1＞2”的效果。当前，我国光伏农业主要以“棚上发电、棚下种植”的模式为主，主要包括光伏农业大棚、生态光伏农业、开放式光伏农业以及节能光伏农业。光伏农业不仅能够促进光伏产业发展，还有利于我国农业向现代化方向转型。光伏农业产业模式的实施，是促进我国农业现代化、机械化发展的重要方式，能够有效促进我国农业经济发展质量提升，提高农民人均收入，是一种全新的农业产业发展模式。

二、当前光伏农业主要建设模式优缺点分析

（一）光伏农业大棚

光伏农业大棚是指将太阳能发电设施安装在大棚上部，通过收集太阳能进行发电的一种模式，这种模式下，太阳能设备不会对棚内种植植物产生影响，能够达到太阳能与大棚种植的有机结合。通常情况下，太阳能发电设备需要安装在大棚顶部，且高度需要比大棚高度超过2m左右，一般会安装在大棚北部位置，能够避免设备影响大棚内植物太阳光照射。但是采用这种模式，在遇到极端天气情况时，太阳能设备支架上的降水冲刷、融雪冲压等会对大棚造成一定的破坏，为了便于维护太阳能设备，需要在大棚区域范围内预留相应的道路，因而会在一定程度上降低耕地利用率。

（二）光伏农业日光温室

当前光伏农业日光温室主要采用支架式与平铺式两种模式，支架式是将太阳能组件支架安装在日光温室北部位置，使太阳能设备对温室内种植不会产生影响。通常情况下，日光温室太阳能设备支架安装在6m高度左右，通过增加日光温室南北距离能够避免南侧太阳能设备对北侧温室造成阻挡。但是考虑到太阳能设备支架的防风、成本以及维护等因素，日光温室建设高度需要降低。平铺式光伏日光温室是指将太阳能设备安装在日光温室顶部的方式，保证温室内植物受光不会受到影响，从而满足农作物光合作用需要，土地利用率也不会受到影响。为了满足温室内农作物光合作用需求，太阳能设备需要具有一定的透光率，一般控制在30%左右，但是这种方式会降低太阳能设备发电效率。

（三）渔光互补模式

渔光互补模式是指采用打桩方式将太阳能设备安装在鱼塘水面上的模式，太阳能设备一般采用开放式矩阵模式，设备支架与鱼塘水面需要保持一定距离，否则会影响鱼类生长。渔光互补模式能够提高鱼塘水面资源利用率，提高渔业养殖经济效益，实现光伏产业与农业的真正结合。但是渔光互补模式会对鱼塘产生一定的遮挡，从而会降低鱼塘水体温室效果，导致水下植物的光合作用下降、水体含氧量下降，从而导致对含氧量需求较高的鱼类生长受到阻碍，且如果鱼塘水体深度不足，在北方地区会导致鱼类难以过冬。

三、光伏农业产业发展特点和优势分析

（一）光伏农业产业特点分析

首先，光伏农业产业能够提高土地利用率，太阳能设备不会占用额外的耕地面积，且不会改变土壤环境，能够在同一耕地上实现太阳能发电与农业发展相结合的模式，从而提高耕地资源利用率，进而提升农业经济效益。其次，光伏农业产业前期投资规模较大，且对于后期的管理维护要求较高，相比于传统农业模式，需要在前期投入大量资金，且对于光伏技术和农业生产技术水平要求较高，需要管理人员具有较高的管理能力，才能够实现光伏农业产业的真正价值。再次，光伏农业产业适合采用现代化科学技术进行管理和运营，因为前期整体投资较大，会增加农业产业运营压力，但是因为现代设备的投入，有利于农业向机械化、现代化发展方向转型，适合采用规模化、集约化的生产模式，能够充分发挥出现代高新技术的优势，通过科学的管理，光伏农业产业后期经济效益会有明显的提升。最后，光伏农业产业基础设施使用寿命较长，一般能够达到25年左右，相比于传统农业大棚，整体使用时间有很大延长，从长远的角度来看，能够降低农业生产成本，从而提高经济效益。

（二）光伏农业产业发展优势分析

光伏农业产业发展具有明显的优势，通过采用“棚上发电、棚下种植”的模式，能够使农业现代化模式建设不断完善，通过将工业、农业、生物以及信息等多种技术手段和理念相融合，能够使农业经济发展水平得到提高，尤其是在农业耕地资源紧张的背景下，能够提高农业耕地单位土地面积产值，是一种新型农业发展模式，能够有效促进我国农业现代化建设。

四、当前我国光伏农业产业发展存在问题分析

虽然近些年来我国光伏农业产业发展速度较快，但是因为缺乏实践经验，依然存在着一些问题，多项产业结合和技术融合尚未建立标准体系，整体还处于起步探索阶段，国家相关政策支持也在不断完善的过程中，实现光伏农业产业目标还需要不断创新与探索。

首先，光伏农业产业发展缺乏科学成熟的理论体系，当前并没有完善的系统性理论研究成果，在商业模式、盈利模式、运营模式和管理模式等方面依然处于起步阶段，需要加强光伏农业产业理论研究，才能够促进该产业模式发展完善。其次，当前光伏农业产业模式处于探索阶段，光伏产业与农业产业并没有实现深度融合，主要是光伏企业开展农业建设研究并没有形成真正的光伏农业企业，光伏农业在整体布局、产业规划、市场环境、管理制度方便还有所欠缺，其中人才缺口数量较大，具有光伏专业知识和农业专业知识的复合型人才较少，专门从事光伏农业产业研究的团队数量不足，虽然光伏农业产业具有广阔的市场发展前景，但是需要通过不断创新才能够取得实际效果。最后，当前国家、农业部门以及电力部门对于光伏农业的支持力度不足，没有给予光伏农业产业发展相应的优惠政策，仅仅依靠光伏农业产业自身的创新作为主要发展推动力是不够的，需要政府加大对光伏农业产业的扶持和支持力度。

五、我国光伏农业产业发展建议

光伏农业产业模式是未来我国农业发展主要方向，能够有效促进农业经济效益提高，同时能够通过农业带动光伏产业发展。但是受到多种因素的制约，当前我国光伏农业产业模式建设还存在着一些问题，需要采用科学的措施进行调整。

在国家方面，农业部门、电力部门、能源机构以及科研机构需要给予足够的支持，政府需要建设光伏农业产业模式发展专项基金，并出台制度化、规范化以及标准化的管理制度，通过管理制度约束光伏农业产业模式发展，使其发展过程更加科学，通过政府的指导和引领作用，发挥出政府在光伏农业产业模式建设中的积极作用。在光伏农业企业方面，需要不断加强光伏农业产业模式相关技术研究，结合区域性农业和光伏产业特点，深入调查了解当地农业发展优势，并组建相关的研究团队，制定科学的光伏农业产业发展方式，通过创新推动光伏农业模式发展，并深入研究光伏农业产业模式盈利方式、市场管理方式和运营模式，提高光伏农业产业发展能力，为其将来市场化发展打下基础。光伏农业产业模式发展需要立足于自然资源，根据全国范围内耕地环境的自然特点，通过技术创新、管理创新，建设具有普遍适用性的光伏农业产业发展模式，使其能够在我国大部分农业发展地区得到应用，并重点加强对农业技术落后地区的研究，使光伏农业产业模式能够真正落实，以及达到预期发展规划目标。