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光伏農業,發展現代農業新途徑
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什么是光伏農業

廣義上講,光伏農業就是將太陽能發電廣泛應用到現代農業種植、養殖、灌溉、病蟲害防治,以及農業機械動力等領域的一種新型農業。它以薄膜太陽能設施農業一體化并網發電站為核心,集薄膜太陽能發電,農業光電子工程應用推廣,現代農業種植和養殖、加工和綜合利用,農業種植和養殖技術交流推廣,人才培訓、觀光農業、農產品物流等功能于一體。將太陽能發電、現代農業種植和養殖、高效設施農業相結合,可以說,光伏農業是一場實現農場變工廠、田間變車間的生產方式的變革。

農業和光伏的結合從何時開始

農業和光伏的結合始于20世紀70年代,1975年首臺光伏水泵面世,但光伏農業的發展一直受光伏電池組件成本高昂制約,直到近年來隨著電池組件成本不斷降低,光伏農業才迅速發展。

我國光伏產業面向國外市場,受到制約后轉向國內,發展光伏農業是經受歐美封鎖后冷靜考慮的結果,是光伏產業轉型升級的需要。同時,農業也需要進行結構調整,需要以科技化、信息化的智慧農業代替傳統農業,為現代農業發展注入新動力。此外,隨著政策環境越來越公平、透明,以前“捆住”光伏產業發展的光伏 “路條”審批、電力接入到相關具體措施開始逐步完善,也為光伏農業快速發展創造條件。

光伏農業前景分析

隨著國家主管部門對新型能源的不斷重視和扶持,光伏發電在國內應用出現一個新的高潮,大量的企業和社會資本不斷涌入,光伏應用市場逐漸增大。同時,可利用從事光伏電站建設的荒地、荒山、荒灘以及屋頂等也越來越少,已經遠遠不能滿足市場需要,光伏農業這個新產業開創性地將光伏產品應用在了農業種植、漁業養殖、農業觀光旅游等方面。

光伏農業是光伏發電與農業生產相結合,棚頂太陽能發電、棚內發展農業生產的新型光伏系統工程,是現代農業發展的一種新模式。它通過把光伏發電、農業生產、生態保護和觀光旅游結合起來,利用田園景觀、農業生產活動、農業生態環境和生態農業經營模式,提高土地的單位產出,增加農戶收益,以極大限度地利用資源,增加生態和社會收益。

我國是農業設施大國,截至2014年底,已建成的農業設施總面積410.9萬公頃,其中塑料大棚占46%,日光溫室占25%,小拱棚等占29%。農業設施面積已持續增長三十余年,近年來增速放緩,但過去已建成的農業設施大部分已年久失修,進入改造和翻新階段,未來光伏農業有巨大的市場潛力。

光伏農業大棚有何優點

一、不破壞土地性質,節約資源。

光伏農業大棚發電組件安裝在棚頂,不占用地面,不改變土地性質,光伏大棚可以直接在原來種植土地上直接建設,有利于現代化農業項目的開展。

二、可根據作物需要創造生長環境。

農業大棚上架設不同透光率的太陽能電池板,可根據不同作物的生長需求,進行采光及溫度調節,實現反季種植及精品種植,還可以種植名貴苗木等附加值高的作物。

三、可滿足農業用電需求,產生發電效益。

棚頂光伏發電可以滿足農業大棚的溫控、灌溉、照明補光等電力需求。如果實現規模化大棚生產,還可以將產生的多余電量銷售給電網公司,實現收益。

四、可發展觀光科技農業。

光伏農業是新興的科技農業,具有較高的觀光價值。如果結合交通區位優勢、生態環境優勢,依托高價值的觀賞作物種植及有機農產品生產采摘旅游等,可發展多種形式的觀光、休閑和體驗等旅游項目,形成特色化、規模化的光伏觀光農業。

光伏農業是現代化農業與清潔能源緊密結合的產物。與傳統農業相比,光伏農業更重視科技要素的投入,更加注重經營管理,對勞動者的素質有更高的要求。結合光伏農業,將農業活動、科技示范等元素融為一體,可極大地發揮產業集群效應,繁榮地區經濟。

光伏產品,你知多少

太陽能殺蟲燈

相比于傳統農藥,太陽能殺蟲燈極大的好處是取代農藥或少用農藥,可保證食品安全。同時,市場上的此類產品已經具有時控、雨控、光控、全天候智能化管理等功能,除了普通電源產品外,有些高科技公司還開發出一體化野外太陽能照明殺蟲燈、室內便攜式照明殺蟲殺蚊燈等產品,極大地方便了農民進行病蟲害防治。

新型太陽能生態農業大棚

這種技術將太陽能光伏發電系統、光熱系統及新型納米仿生態轉光膜技術綜合嫁接到傳統溫室大棚上,達到增效增收的效果。

太陽能光伏養殖場

就是將現代清潔能源工程與傳統養殖事業相結合,在養殖場屋頂建設光伏電站,用以改造和提升傳統養殖業并提供綠色能源的一種全新嘗試,同時其推廣和普及也能在提升新能源利用水平方面起到積極作用。

新型農村太陽能發電站

這是一種以村為單位分享光伏發電系統的創新型商業嘗試,在每一個村莊建設一個光伏電站,服務“三農”。考慮到太陽能發電技術在新農村建設中具有較大的應用發展空間,未來這類產品將大有可為。

太陽能污水凈化系統

現在,農村的環境污染日益嚴峻,污水是其中一大問題。太陽能污水凈水系統在將太陽能轉化成熱能、電能后再有效地運用于污水處理工藝中,在這個過程中,基本沒有二次污染和能耗轉移。

農用太陽能小產品

如太陽能手電筒、太陽能馬燈、太陽能充電器、太陽能照明滅蚊燈等。這些產品可為偏遠的無電、缺電地區的農民提供極大的生活便利。

以上列舉的產品只是幾類十分具有代表性的、可實際運用的光伏產品。實際上,光伏農業還在其他很多方面有著廣闊的應用前景。

光伏農業主要模式有哪些

四大模式

光伏種植:將光伏和種植業結合在一起,具體包括光伏蔬菜、光伏花卉、光伏苗木、光伏食用菌、光伏中藥材、光伏茶園、光伏果園、光伏林業等。

光伏養殖:將光伏和畜牧養殖結合在一起,具體模式有光伏畜牧(牛、羊、豬、雞、鳥類等),以及光伏漁業(淡水養殖、海水養殖及水面光伏等)。

光伏水利:將光伏和水利設施相結合,包括農業灌溉、人畜飲水、林業灌溉及荒漠化治理。

光伏村舍:結合美麗鄉村建設,把光伏應用到農村建筑中。

八小模式

菌菇光伏模式:這種模式是在空地種植速生植物,對廢棄資源循環利用,解決大量固體廢棄菌包的環境壓力。主要有“一地多用(三用)”模式:頂——光伏大棚發電;中間——栽培食用菌;地下——水產養殖。

漁光互補模式:目前主要有四種模式,即封閉式、開放式、飄浮式和跨越式。飄浮式的水深在七八米的時候,不可能打樁,這樣成本太高。

水上浮體太陽能發電系統包括電池板、“浮體架臺”;連接架臺、“連接板(橋接板)”和用于固定兩者的“緊固帶”等。可在每個浮體架臺上,以10度的設置角度一張張安裝外形尺寸為寬(1500-1700毫米) 進深(980-1000毫米) 高(35-50毫米)的太陽能電池板。

蔬菜(瓜果)光伏模式:大棚的種類有:封閉式連體連棟大棚、封閉式單體大棚、敞開式單體大棚。敞開式比較適合北方推廣,敞開的架子正好是果蔬爬藤的支撐,這就降低了成本。

畜禽(牧業)光伏模式:該模式在北京周邊發展已較成熟。在張家口張北區有羊群基地,內蒙古等地還有養雞養鴨基地,和窯洞結合起來,打了很多的洞讓雞去生蛋。其類型有封閉式(牧民散養——集體規模建設分包給牧民養殖)、半封閉、半開放式、開放式等。

林光模式:林光就是常見的園藝、林木、果樹,目前國家林業局對林業政策適當放開也提供了一定的發展空間,類型主要有弱光型、陰陽型花卉苗木光伏大棚,封閉式、敞開式光伏農業大棚等。

藥材光伏模式:在一些地方種一些中藥材,這些藥材都可以跟光伏很好地結合,種植時間是十到十一月份種下去,在來年的三四月份挖出來。中藥材當中,三七、鐵皮石斛、靈芝、天麻、豬苓、重樓、鬧羊花、紫參、玉竹、旱半夏、黃精、白芨、龍牙百合等喜陰中藥材適合在陰冷潮濕的山區地方種植。

生態光伏模式:有湖畔,有大量的礦山如煤礦區、鹽堿地,都可以做生態光伏的開發。

水利光模式:偏遠農村,尤其是山區、海島解決生產、生活用電的同時,推動農村機電排灌、節水灌溉等現代農田水利技術的發展,可實現節省人力、財力、物力、電力的目的。

光伏水利涉及的領域或技術有光伏提水系統(或稱光伏揚水系統)、農田排灌、節水灌溉及其控制系統和光伏生活用水、光伏海水淡化、光伏污水處理等。因此,領域十分廣泛。


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