閆豐

摘要 以光伏產(chǎn)業(yè)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用為主要研究?jī)?nèi)容，介紹了國(guó)內(nèi)光伏農(nóng)業(yè)的幾種重要發(fā)展模式，主要包括光伏大棚、光伏發(fā)電和光伏養(yǎng)殖，并提出了一些建議。

關(guān)鍵詞 太陽(yáng)能；光伏；農(nóng)業(yè)

中圖分類號(hào) TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2015）12-0205-01

Analysis on Application of Solar Photovoltaic Technology in Agriculture Production

YAN Feng

（Soil and Fertilizer Station of Xianyang City in Shaanxi Province，Xianyang Shaanxi 712000）

Abstract The application of photovoltaic technology used in agriculture is the main content of this thesis. Several important photovoltaic agricultural modes in domestic were introduced，including solar greenhouse，photovoltaic power generation and photovoltaic breeding. And some suggestions were put forward in the end.

Key words solar；photovoltaic；agriculture

隨著全球化石能源的大量開(kāi)發(fā)和使用，能源短缺問(wèn)題愈加嚴(yán)重，尋找可再生能源迫在眉睫。太陽(yáng)能資源豐富，無(wú)需運(yùn)輸，清潔無(wú)污染，加大對(duì)太陽(yáng)能資源的開(kāi)發(fā)利用，減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的使用，既滿足了人們對(duì)能源的需求，又在一定程度上保護(hù)了環(huán)境，具有極大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。光伏農(nóng)業(yè)是通過(guò)光伏效應(yīng)將太陽(yáng)光輻射轉(zhuǎn)換為電能，應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域中，如種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲(chóng)害防治、農(nóng)業(yè)機(jī)械提供動(dòng)力等，不僅為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供新的發(fā)展方式，而且拓展了光伏產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中擁有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

1 光伏農(nóng)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展模式

目前，光伏農(nóng)業(yè)在國(guó)外很多發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展迅速，而我國(guó)仍處于發(fā)展初期，新疆、內(nèi)蒙古、山東等省區(qū)已經(jīng)開(kāi)展光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。在嚴(yán)峻的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)下，光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的推出很大程度上推動(dòng)了國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全國(guó)各地在大力推動(dòng)光伏科技大棚、光伏發(fā)電、光伏養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，光伏農(nóng)業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)逐漸增大。

1.1 光伏大棚

光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目中，光伏大棚應(yīng)用最為廣泛。將太陽(yáng)能電池板鋪設(shè)在農(nóng)業(yè)大棚上，充分利用棚頂空間，節(jié)約土地資源，同時(shí)還能解決溫室用電，如照明、供暖、通風(fēng)、灌溉等，實(shí)現(xiàn)了資源的立體高效利用。光伏農(nóng)業(yè)大棚模式已經(jīng)在山東、江西、江蘇、內(nèi)蒙古等全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣[1]。山東省即墨市普東的昌盛日電光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目采用了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的光伏發(fā)電技術(shù)，利用“棚頂光伏發(fā)電、棚下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)”的種植模式，重點(diǎn)發(fā)展了茶葉、食用菌、園藝花卉、有機(jī)蔬菜等一系列生長(zhǎng)較快且附加值高的經(jīng)濟(jì)作物。江西省興國(guó)縣與恒天電力光伏有限公司簽訂了光伏農(nóng)業(yè)科技大棚項(xiàng)目，通過(guò)在大棚棚頂安裝高效晶體硅電池組件來(lái)采集電量，自發(fā)自用；同時(shí)在棚內(nèi)種植花卉、苗木、蔬菜、茶葉等作物，形成集科技農(nóng)業(yè)與旅游為一體的大棚旅游區(qū)，這種將農(nóng)業(yè)、生態(tài)、旅游相結(jié)合的發(fā)展模式，具有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。內(nèi)蒙古山路能源集團(tuán)有限責(zé)任公司也開(kāi)展了集光伏發(fā)電與設(shè)施農(nóng)業(yè)為一體的示范工程，不僅在光伏溫室里種植農(nóng)產(chǎn)品，還建設(shè)了魚(yú)塘電站和地面電站，有效解決了溫室和魚(yú)塘供氧用電問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了大棚、魚(yú)塘、電站多向受益。

1.2 光伏發(fā)電

與傳統(tǒng)火力發(fā)電相比，光伏發(fā)電無(wú)需架設(shè)電網(wǎng)、無(wú)需儲(chǔ)能裝置，更加綠色環(huán)保。光伏發(fā)電能夠有效解決無(wú)電地區(qū)的供電難題，并應(yīng)用在取水灌溉、魚(yú)塘供氧、荒漠治理、草原畜牧等領(lǐng)域中[1]。河南省西峽縣中菇香菇專業(yè)合作社在80 hm2種植基地上建設(shè)40 MW裝機(jī)容量的光伏電站，將光伏發(fā)電引入到香菇種植中，提升了產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。劉家宏等[2]在青海湖太陽(yáng)能提水灌溉區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，從水資源的角度提出了太陽(yáng)能提水灌溉修復(fù)草場(chǎng)的降水量、地下水埋深、地表水供水距離、微噴灌水質(zhì)和地表坡度5個(gè)方面的要求。程榮香等[3]利用光伏提水微灌系統(tǒng)在典型干旱牧區(qū)灌溉修復(fù)退化草地，試驗(yàn)表明地表土壤結(jié)構(gòu)得到有效改善，草地的生產(chǎn)力和植被蓋度都提高；最重要的是光伏提水微灌成本大大低于柴油機(jī)提水成本[4]。

1.3 光伏養(yǎng)殖場(chǎng)

很多畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)場(chǎng)址都選在偏遠(yuǎn)的郊區(qū)，電網(wǎng)往往無(wú)法達(dá)到，光伏養(yǎng)殖場(chǎng)即在養(yǎng)殖場(chǎng)屋頂建設(shè)光伏電站，滿足生產(chǎn)和生活用電。畜禽養(yǎng)殖棚一般采用門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)，由鋼立柱、橫向鋼梁、屋面檁條構(gòu)成，屋頂覆蓋材料普遍為彩鋼保溫復(fù)合板，將光伏組件平行鋪設(shè)在屋頂上，并用夾具與彩鋼瓦肋邊固定[2]。江西省首家現(xiàn)代化養(yǎng)殖場(chǎng)光伏屋頂發(fā)電站已開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，光伏發(fā)電不僅滿足自發(fā)自用，余電并網(wǎng)還能帶來(lái)一部分利潤(rùn)。

2 結(jié)語(yǔ)

除了以上3種發(fā)展模式外，還有很多光伏產(chǎn)品應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈在白天將太陽(yáng)能發(fā)的電貯存起來(lái)，利用害蟲(chóng)的趨光性，晚上再放出電來(lái)滅殺害蟲(chóng)，不僅效果良好且對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染；太陽(yáng)能污水凈化系統(tǒng)，通過(guò)光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能、熱能，應(yīng)用在污水處理的整個(gè)工藝流程中，節(jié)能環(huán)保[3-4]。總而言之，光伏農(nóng)業(yè)在為種植、養(yǎng)殖提供能源供給的同時(shí)還能減輕環(huán)境污染，使得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益同步發(fā)展，對(duì)于我國(guó)的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型具有重要意義，已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新方式。然而仍存在一些問(wèn)題。首先，光伏農(nóng)業(yè)成本較高，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，主要依靠國(guó)家補(bǔ)貼，需要不斷提升技術(shù)實(shí)力，引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，促進(jìn)光伏發(fā)電成本降低，這樣才有利于光伏農(nóng)業(yè)的全面發(fā)展。其次，降低光伏農(nóng)業(yè)的不利因素。如光伏大棚與普通農(nóng)業(yè)大棚相比，由于太陽(yáng)能電池板的覆蓋，存在微弱的遮光影響。最后，加強(qiáng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。除了應(yīng)用在大棚、養(yǎng)殖場(chǎng)以外，還可能運(yùn)用在林業(yè)生產(chǎn)、水利建設(shè)、觀光旅游等方面，積極推進(jìn)光伏農(nóng)業(yè)的多角度、多層次發(fā)展。

3 參考文獻(xiàn)

[1] 阮曉東.光伏農(nóng)業(yè)：綠色新路[J].新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2014（3）：30-33.

[2] 劉家宏，徐鶴，王浩，等.太陽(yáng)能光伏水泵提水灌溉修復(fù)草場(chǎng)的水資源要求[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（6）：20-24.

[3] 程榮香，張瑞強(qiáng).光伏微灌修復(fù)退化草地標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)建設(shè)[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2010（4）：1-3.

[4] 程榮香，張瑞強(qiáng).光伏提水技術(shù)在農(nóng)作物灌溉上的應(yīng)用[J].可再生能源，2008，26（1）：72-73.endprint