何勇

摘要 介绍了光伏农业设施的主要模式及其优缺点，阐述了光伏农业的产业优势与特点，分析了光伏农业发展存在的问题，并提出了相应的发展对策，以促进光伏和农业2个产业的有机结合。

关键词 光伏农业；设施模式；产业优势；问题；发展对策

中图分类号 S625 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）07-0185-02

光伏农业是近年来在国内外新兴的一种产业模式，是通过在农业设施棚顶安装太阳能组件发电、棚下开展农业生产的形式，将光伏发电与农业设施有机结合，以期达到“1+1>2”的产业融合效果。同时，光伏农业也极大地吸收了最新的光伏与农业技术，有效促进了2个产业的健康发展与技术进步。在经营模式上，除了基本的光伏发电与农业生产外，还可结合观光采摘、乡村旅游、民俗文化游、科普基地、田园景观等形式，提高单位土地的收益，最大限度地利用土地资源，增加生态效益和社会效益，提高农民收入，有效带动地方经济发展。

1 光伏农业设施的主要模式及其优缺点

1.1 光伏春秋大棚

光伏春秋大棚是将太阳能组件支架立于春秋大棚的北侧，使组件发电与棚内种植生产互不干扰，达到有机结合。一般情况下，太阳能组件支架高度在5.3 m左右，远高于正常春秋大棚（3.0～3.2 m）的高度，为避免南侧组件对北侧大棚及太阳能组件遮挡，需要加大南北方向春秋大棚的间距，造成大棚建设土地利用率降低；同时，为了有效利用土地，太阳能组件支架与大棚结合紧密，在极端天气条件下，组件板上降雨冲刷、板上融雪冲压会对大棚棚膜及棚架造成破坏；此外，为了定期清洗太阳能组件，也需要在大棚南侧预留水车通行道路，降低了土地种植利用率。

1.2 光伏日光温室

光伏日光温室分为架式与平铺式光伏日光温室，架式光伏日光温室是将太阳能组件支架立于日光温室的北侧，使组件发电与棚内种植生产互不干扰。一般情况下，日光温室太阳能组件支架高度在6.2 m左右，远高于正常日光温室脊高（3.4～4.8 m）的高度，为避免南侧太阳能组件对北侧温室及组件遮挡，需加大南北方向温室间距，造成温室建设土地利用率降低。同时，因支架防风、建造成本、组件维护等考虑，架式光伏日光温室的脊高一般就低不就高[1]。

平铺式光伏日光温室是将太阳能组件在日光温室棚体顶部或棚体坡面上间隔安装，以保证棚下作物有足够的受光率，满足作物光合作用的需求，棚体建设与棚间距可基本按常规日光温室设计，土地利用率与常规日光温室基本相同。同时，为满足棚下作物光合作用的需求，一是太阳能组件要有一定的透光率，一般为10%～40%，降低了单位面积太阳能组件的光转化率；二是太阳能组件要在棚体上间隔安装，不能满棚铺装，影响了单棚发电量。

1.3 光伏联栋温室

光伏联栋温室是以一定透光率的太阳能组件安装在连栋温室的南坡，适合喜阴与耐阴作物的生长，特别适合发展食用菌产业。光伏联栋温室所用覆盖物南方地区多用棚膜或PO膜，北方多用PC板或浮法玻璃。

常规联栋温室一般是东西排跨、南北开间，而光伏联栋温室因太阳能组件采光及结构需求，一般是南北排跨、东西开间，棚内如种植高秧作物会影响采光或通风[2]。

1.4 牧光互补设施

牧光互补设施是将太阳能组件安装在开放式或封闭式的联栋框架结构上，框架下进行畜牧或禽类养殖，框架高度可根据养殖需求进行设计，一般在1.5 m以上，能起到遮荫避雨的效果，单位面积土地利用率与投资效能高。

1.5 渔光互补设施

渔光互补设施是通过打桩将太阳能组件架设在湖泊、鱼塘、滩涂湿地等水面上，太阳能组件组成开放式矩阵，组件支架要与水面保持一定的距离，以免影响鱼类生长及养殖作业。该模式能提升湖泊、鱼塘、滩涂湿地等水面资源的使用效能与经济效益，开拓了光伏发电的新模式，丰富了光伏发电与农业产业结合的内涵，真正实现了“1+1>2”的产业融合效果。

该模式太阳能组件的遮荫会降低水体温室效果、削弱水下植物的光合作用、降低水体含氧量，造成个别鱼种生长缓慢，如果水体深度不够，甚至会造成在北方地区难以越冬。

2 光伏农业产业的优势与特点

2.1 优势

以棚顶发电、棚下种植为主要结构特征的光伏农业概念一经提出，立即受到了全世界的广泛关注，在中国也得到了迅猛发展，光伏农业广泛地融入了现代工业、农业、生物、信息、管理等多学科的先进技术与理念，将第一、二、三产业高效结合，在不改变土地性质、节约土地资源的前提下使光伏发电与农业融合发展，开创了新型产业模式。

2.2 特点

（1）土地利用率高。光伏农业项目不额外占用耕地，不改变土地使用性质，在同一片土地上实现光伏发电与农业并行发展，可以节约土地资源，实现土地增值，属于高效的设施农业项目。

（2）投资与生产规模大，对运营与管理的要求高。光伏农业项目的投资总额、占地面积、生产规模都远高于一般的农业项目，对农业产业的制度建设、生产技术水平、过程管理、成本控制、销售渠道的建立与稳定都提出了更高的要求与标准，这样企业才能获得稳定的预期收益，得到长足发展[3]。

（3）适宜采用现代高新技术进行规模化生产与运营。光伏农业因其投资、生产规模大，投资回收与运营成本压力大，同时因其设施设备规范、占地面积大，便于将现代农业工程技术、生物技术、生产技术、信息技术、电站运营与管理技术等融入光伏农业的设计与日常生产运营中，适合规模化发展高端无公害有机农产品的生产，再结合品牌化运营，能将现代科技的优势发挥出来，大幅提升运营效率与市场影响力，提高产品附加值，克服产业短板，这样才能按预期收回投资、获取收益，支撑高额投资与运营成本。

（4）光伏农业设施使用年限长。光伏农业大棚使用年限一般要求25年，比传统农业大棚使用时间长，一方面可以充分发挥设施的使用效能，降低年摊销成本，另一方面适宜开展生长周期长、附加值高的作物生產。

（5）适合电网达不到的偏远地区发展农业生产。在国家电网达不到、没有电力供应的地区，可发展光伏农业大棚设施，既可满足灌溉、照明、温控、补光等农业生产用电需求，也可带动地方经济发展、增加农民收入、降低贫困人口。

（6）部分棚型与地区太阳能组件对农业生产产生一定影响。太阳能组件平铺在温室顶部，或温室坡面的棚型不利于采光，或区域光照资源不充足，均会造成棚内光照条件不均匀或相对较弱，对棚内作物生长会产生一定影响。同时，太阳能组件在工作状态下可产生热量，在冬季可提升棚内温度，但在夏季会造成棚内温度过高，作物越夏困难。

3 光伏农业发展存在的问题

近几年，光伏农业产业获得了快速发展，光伏农业设施与生产模式也不断丰富、完善，光伏农业项目的前期设计、标准化施工、光伏与农业相关技术的应用与融合都获得了实质性发展，国家相关政策的支持力度也逐步加强，但是从整体上讲，我国光伏农业的发展仍处于起步阶段，还有不少问题亟待解决，未来还有很长的路要走。

3.1 缺乏成熟的理论体系

光伏农业没有成熟系统性的产业研究成果与体系，商业模式、盈利模式、运营模式、管理模式、融合发展等还处在探索与发展阶段。

3.2 光伏与农业的融合还处于探索阶段

目前，多数光伏农业项目光伏与农业并没有真正融合，不是光伏企业搞农业，就是农业企业在做光伏，光伏农业企业的发展战略、光伏与农业产业布局、业务比重、管理制度、业务流程、人员配置等还停留在或者偏重在企业的第一产业（光伏或农业），并没有将2个产业真正地同等对待，没有根据2个产业的特点与实际，分别制订、建立可行的发展战略、制度体系、专业团队，或者更高层级地建立可充分兼顾、推动、管控光伏与农业2个产业健康发展的制度系统与专业团队。只有做到这些，光伏农业才有真正发展与成功的可能性[4]。

3.3 光伏农业政策还需要进一步明确与丰富

国家对光伏农业的优惠政策还是停留在单一针对光伏发电或者农业上，没有针对光伏农业产业融合的相关优惠政策。而光伏农业的健康发展，绝不是仅对单一产业的扶持，更需要系统性、综合性的支持与推动。

3.4 光伏农业项目用地自然条件相对较差

因国家土地政策的要求，光伏农业项目不能占用基本农田，只能在一般农田等自然条件相对较差的土地上开展农业生产，这类土地种养殖条件比基本农田差，有些甚至水质或水源都难以保障，造成农业生产投入大，产量及品质不高，农业部分效益不理想。

3.5 光伏农业项目管理层级多，结构相对复杂

光伏农业项目跟常规农业项目比投资较大，管理层级多，管理人员数量大，人工效能不高，管理效率低，不能真正满足农业生产的实际需求。

3.6 光伏农业项目投资建设速度快，农业生产与团队建设滞后

光伏农业项目推进速度快，分布范围广，统一管理难度大，农业生产与经营风险高。常规农业项目是首先在一个地点启动生产，在主要生产品种、生产技术、管理制度与体系流程、销售渠道等方面逐步成熟与稳定后，根据市场或企业发展的需要，在同地或异地逐步扩大生产规模，新增产能能够使用或借用原有管理与销售体系，企业生产与经营风险低。而光伏农业的发展与项目地点的选择很大程度上受光资源、国家政策导向、各地光伏发电政策、企业发展战略等诸多因素的影响，造成光伏农业项目建设、启动速递快、分布广、土壤气候条件差异大，而农业生产技术水平、体系建设、团队建设、销售渠道、发展方向、战略规划等远远跟不上项目建设的速度与需求，造成农业生产、销售与管理易出现混乱局面。

4 产业发展对策

（1）建议国家农业、能源部门、相关科研机构、协会、企业设立专项资金，深入系统地研究光伏农业产业战略发展方向、运营规律、系统性行业标准及相关问题的解决措施，奠定光伏农业产业健康融合发展的理论基础。

（2）光伏农业企业应依据光伏与农业融合发展的产业特点与实际情况，结合企业项目分布区域、各区域气候等自然条件、项目地政府的政策导向、国内外农业产业情况等综合因素，组织专业团队深入分析、研判、制订企业战略规划，明晰各自的发展方向。

（3）光伏农业企业应结合自身发展需求、产业分布情况、战略发展方向，分别建立能够有效监督管理协调光伏发电与农业产业的制度体系、管理流程、专业团队，使2个产业的管理与专业团队在独立运行的基础上，能够相互支撑、融合发展。

（4）针对光伏农业项目土地等自然条件不足的问题，光伏农业企业应加大现代光伏与农业高新技术的引进力度与研究，通过现代科技的应用与创新，引入先进的管理理念，开展规模化的现代农业生产，向科技、管理、规模要效益，不断增强企业发展后劲。

（5）光伏农业产业要重视、秉承清洁、生态、有机、安全的发展理念，通过种植、养殖过程的全程监控，采取标准化的生产与控制流程，通过科技手段，生产安全放心的农产品，并适时开展品牌化运营，提升农产品的附加值与知名度。

（6）要重视专业团队建设、人才的引进与培养。光伏与农业产业要有各自独立的管理与生产团队，不能一支队伍管两块业务，甚至外行管专业的事，真正做到专业人士负责专业的事，规避生产与运营的人为风险。

（7）农业不同于光伏产业，很多生产、管理、产品品质、销售过程与环节难以进行有效的管控与标准化，管理者的个人经验、专业技术水平、责任心、管理水平、对企业的忠实度等对生產销售过程与结果影响巨大，应适时开展农业绩效考核制度，调动生产人员与销售人员的积极性，推动光伏农业企业良性发展。

（8）注重规避农业生产与经营风险，特别是光伏企业在开展农业项目的初期要注意把控农业项目的推进速度与规模，避免盲目冒进。要将农业产业放到与光伏产业同等重要的位置，在农业团队建设、制度体系、管理流程、生产技术与管理水平、销售渠道、自然条件改良等方面没有成熟完善之前，不宜同时异地多点大规模建设光伏农业项目、启动农业生产。

（9）要研究设计将多个光伏农业基地统一协调发展，降低生产与运营成本，提升产品供应能力，延长供应时间，扩大市场占有率，提升规模效益。

5 参考文献

[1] 房裕东，黄绍华，秦树香，等.光伏农业发展现状与前景分析[J].长江蔬菜，2015（18）：35-40.

[2] 李卫.前景广阔的光伏农业[J].黑龙江粮食，2015（11）：39-40.

[3] 周长吉.周博士考察拾零（五十）光伏日光温室结构的探索与实践：土默特左旗香岛现代（光伏）农业产业园侧记[J].农业工程技术·温室园艺，2015（11）：33-35.

[4] 房玉双，铁生年.光伏农业发展中存在的问题及对策建议[J].甘肃农业科技，2015（5）：61-63.