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“農光互補”光伏項目發展現狀及未來趨勢！

來源:中機院時間:2021-11-01 點擊:12036

農光互補也稱光伏農業，是利用太陽能光伏發電無污染零排放的特點，既具有發電能力，又能為農作物、食用菌及畜牧養殖提供適宜的生長環境。

　　一、光伏與“農業”的背景
　　隨著農業生產條件的改善，農業技術的推廣應用，以及惠農政策的實施，農民的種植意識大大改善。二十一世紀的農業，將是綠色農業的革命，食品的安全性越來越受到政府和百姓的關注，社會在倡導綠色農業、綠色無公害產品之時最需要關注的應該是其根本。生態農業是指在保護、改善農業生態環境的前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式。生態農業是一個農業生態經濟復合系統，將農業生態系統同農業經濟系統綜合統一起來，以取得最大的生態經濟整體效益。它也是農、林、牧、副、漁各業綜合起來的大農業，又是農業生產、加工、銷售綜合起來，適應市場經濟發展的現代農業。

　　農光互補也稱光伏農業，是利用太陽能光伏發電無污染零排放的特點，既具有發電能力，又能為農作物、食用菌及畜牧養殖提供適宜的生長環境。

　　二、“農光互補”順勢發展的原因
　　1、滿足農作物生長需要
　　農作物生長需要的光與光伏發電需要不同的光波，光伏日光溫室能夠實現發電種植兩不誤。由于太陽能電池組件會造成一定的遮光，每個大棚可根據不同農作物對光的需求，采用不同的裝機容量設計，滿足植物光合作用對光的需求。

　　太陽能電池組件還能阻隔部分紫外線，反射昆蟲繁殖需要的藍紫光，可有效減少種植作物病蟲害，減少農藥使用量，提高種植作物品質和產量，是利用高新科技打造綠色生態農業的新模式。

　　2、提高土地利用率，降低光伏產業成本的需要
　　傳統方式建設光伏電站，一般為工業用地，成本高且不符合政府合理利用資源的方針。而利用農“農光互補”項目，提高了土地利用率，符合國家倡導的綠色環保農業趨勢。目前，國家大力支持發展，在配套基礎設施、貸款等方面提供扶持【光伏明確被央行列入《綠色債券支持項目目錄》】。

　　3、解決就業，增加農民收益的需要
　　建設“農光互補”項目，農民除了獲得流轉土地的租金以外，光伏項目公司可以為當地農民提供工作崗位，解決“40、50、60”年齡段勞動力的就業問題，使農民不用遠出打工并有較好的收入。

　　4、符合國家產業政策與導向
　　近幾年國家頻繁頒布了與光伏發電有關的政策【《關于進一步支持設施農業健康發展的通知》國土資發〔2014〕127，國能新能[2014]447號國家能源局國務院扶貧辦關于印發實施光伏扶貧工程工作方案的通知】，從這一系列政策內容來看，國家扶持光伏行業發展的政策導向明確，且隨著各項優惠政策的出臺，包括規劃發展目標、補貼標準、補貼期限、資金來源在內的一系列扶持光伏發電行業發展的政策體系已基本完善，為大力發展光伏發電提供有力的政策保障。

　　三、“農光互補”的發展現狀
　　光伏農業是一種新形式的土地綜合利用方式，是現代化農業與清潔能源緊密結合的產物，可以推動綠色農業生產，實現科技高效的循環生態農業。農光互補利用太陽能光伏發電無污染零排放的特點，它既具有發電能力，又能為農作物、食用菌及畜牧養殖提供適宜的生長環境，以此創造更好的經濟效益和社會效益。

　　1、國外光伏農業發展現狀
　　據統計，全球集中式光伏發電項目略多于分布式發電項目，事實上國外光伏行業以分布式為主。

　　日本農林水產領域在2013年放寬了有關農業型光伏發電的規定：若發電設備的陰影造成的農作物減收比例在20%以內，則支柱的地基部分便認可轉用為暫時性農用地。澳大利亞、美國等地域寬廣的農業大國則較多為光伏屋頂發電，較少與農業結合。現階段，歐美地區政府補貼下調，光伏投資者積極性降低，短期，農業光伏的進展緩慢。

　　2、國內光伏農業發展現狀
　　相較國外光伏形式，我國集中式和分布式電站發展失衡，投資太陽能電站，需要高度密集的資金，和集中的管理。這就意味著通常，投資大型太陽能電站需要占用大量的面積，這個面積在分布式屋頂較難獲得。于是，在荒地投資大型電站，成了一時的主流應用形式。中國每年以10G的裝機量，僅僅幾年，就達到了世界第一的裝機量。

　　但是，在西部的荒漠地區投資太陽能電站，出現了消納的問題，嚴重的地區，由于無法消納分布式太陽能電力，電網出于安全考慮，對太陽能電力輸出進行了計劃性限制，導致太陽能電站投資的收益降低。于是，往東部地區投資大型電站，變成了主流的應用方式。

　　在國務院《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》及一系列配套政策支持下，國內光伏應用市場迎來爆發式增長，全國因地制宜，優勢互補，以農光、漁光、風光等多能互補方式來建設光伏電站，其項目具備經濟性和推廣性，有助緩破解大規模可再生能源接入電網的瓶頸，大有“助燃”國內光伏應用市場之勢。這種農光互補、漁光互補、組合電源點的新模式，既優化了光伏電能質量、避免了“棄光”，又提高了電網的調節能力和送出電線的利用率。

　　然而，東部地區缺少平坦的荒地，太陽能和溫室大棚是太陽能占用耕地的一個特殊的解決方案，于是，就出現了很多光伏大棚“現代化農業”。然后，很多人為了投機取巧，建立了看起來像大棚，其實是太陽能電站的“光伏大棚”。

　　國家能源局，在近期也出臺了規范太陽能和農業結合的使用規范，太陽能電站如果建立在具有“產權”的建筑物上，只能算分布式太陽能電站，而沒有產權的臨建或大棚上，必須經過大型電站的嚴格可行性審批，防止對耕地資源的低效占用。

　　三、“農光互補”光伏項目正確操作
　　浙江同景新能源集團有限公司作為農光互補的重要代表企業，2011-2015年期間，攜手華為、中電投等知名優秀企業，采用單軸、雙軸跟蹤系統技術應用累計達到200MWp左右。浙江同景項目采用自主研發的太陽雙軸聯動跟蹤和壓定式支架系統，針對不同地形制定光伏板架設高度，建設“上部光伏發電、下部農業種植”的農光互補光伏發電模式，使發電單元“東-西、南-北”雙向跟蹤，架下作物大規模耕種。與傳統固定模式相比，該模式能大幅提高光能轉化率和農作物產出率，實現一地多用，促使農民增收、企業增效、政府增稅及環境增益。

　　a農光互補原理
　　根據地質條件，跟蹤系統的地基基礎方案為水泥基礎壓地式方案，無土方開挖，防止了水土流失，組件下方土地仍可進行農作物栽培，跟蹤電池組件支架安裝過程不破壞土地，不改變土地性質。同時，跟蹤支架系統桁架百葉窗的結構，遮擋了30%左右的陽光，形成了一個低溫小氣候，減少了病蟲害，同時還能有效延長作物的生長時間，提升作物品質。

　　b 跟蹤優勢
　　同景雙軸跟蹤系統依據太陽天文坐標控制，光伏組件子系統的東西向和南北向兩個方向的轉動，實現了全面、實時地跟蹤太陽運行，達到了智能光伏雙軸跟蹤控制，確保一天之中，光伏組件始終處于最佳受光角度，早晚多發電，可提高光利用率20%～35%(因緯而異)。

　　四、我國農業光伏的發展趨勢
　　現階段，盡管光伏農業發展面臨邊緣的政策環境、無統一建設標準、跑馬圈地等困境，但各地光伏農業項目仍得到了光伏領域和農業跨領域的雙重重視和支持。正視這些問題、理順光伏農業繼續健康發展的思路，讓光伏與農業在結合后雙贏共好是光伏農業發展的當務之急。

　　產業應用市場前景誘人，光伏產品在農業中的應用市場是難以估算的，光伏和農業的結合不僅有利于光伏行業本身，同時對于農業的轉型也具有重要意義。據統計，目前我國光伏農業項目共計400余個，如果在全國大面積、大范圍推廣光伏農業產品，其市場可達千億元規模，在5年內可達到萬億元規模。

　　綜合考慮，我國農業大棚面積居世界第一位，日光溫室和塑料大棚的修建面積達到200萬公頃以上，能得到利用的面積卻少之又少。從耕地面積來看，我國耕地面積排在世界第四位，遠落后于美國，而人口卻居世界第一位。更加令人擔憂的是可用耕地中有55%為缺水旱地。但在55%的缺水旱地中，即使只有1%的耕地采用光伏揚水技術，也能形成400GW的裝機市場。而1GW裝機的太陽能光伏揚水設備，可以滿足500萬到1000萬畝土地的用水需求。

　　相對于傳統水利建設時所需要的大量電力鋪設、水庫建設、溝渠挖掘，兩者的總體投資規模差別巨大，光伏水利帶來的生態環境意義讓其更顯優勢。

　　國家能源局日前下發的《太陽能利用十三五發展規劃征求意見稿》指出，將重點在山東、安徽、江蘇、漸江、廣東等東部沿海省份及現代農業發述的地區.依托漁業養殖、農業設施等建設漁光互補和農光互補光伏發電集中區，并在大面積水域較多的地區，探索低成本、技術成熟的水光互補建設技術，規劃水光互補集中區。從頂層設計強化扶持力度，對于光伏農業的支持中央可謂是不留余力，甚至動用大量的財政資金，強烈地體現出了國家意志。如果按照國家政策補貼標準來算，光伏農業大棚有利可圖，穩賺不賠。數據表明，一個投資億元的10兆瓦光伏農業大棚項目，年收益率可達10%以上。

　　從環境保護的角度來講，多地霧霾事件給政府敲響了警鐘。作為集社會效益、經濟效益和環境效益于一身的光伏農業項目，響應了政府節能減排的號召，節約了土地資源，無疑是能源項目的寵兒。以30WM的光伏項目為例，每年可以發電4300萬度，在25年的使用期限內可以節約煤48萬噸，粉塵排放可減少3萬噸。

　　綜上，光伏農業和我國當前經濟轉型的目標以及生態文明建設相契合，成為現代農業發展的一種全新模式。可以預判，光伏農業的政策風向在相當長的一段時間內不會有太大的變動，甚至還有加強的趨勢。

　　五、發展問題與建議
　　a、加強我國光伏農業產業系統的標準體系建設

　　隨著光伏應用技術的不斷創新和發展，光伏農業這一新興產業每年已達千億元市場規模，有預測甚至認為，其市場規模5年內可達數萬億。然而，因沒有統一的標準，光伏農業還存在諸多問題，如有些項目打著光伏農業的幌子占用農、林業用地，以謀求稅收優惠和國家財政補貼，換取企業或個人利益，“非農化”現象嚴重。制定光伏農業行業標準至關重要，有了標準才能引導產業發展的方向，可以為傳統農業向現代農業過渡提供方向。

　　b、鼓勵科研單位與科研院所科研創新光伏農業技術

　　結合我國自主知識產權與光伏產業技術的實際水平，研究和建立健全有關新產品認證、監測制度，同時加強對光伏農業產業生產的產品質量標準的管理，以避免假冒偽劣產品進入市場，從而推動光伏農業產業往標準化、規范化方向發展。

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