光伏农业产业发展探讨
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摘要 本文分析了光伏农业产业作为一种全新的产业模式的优势与劣势，并结合产业特点，对该产业的发展前景进行了合理展望，以期为未来光伏农业产业发展提供有力的理论依据。
关键词 光伏;农业;产业发展;优势;劣势
中图分类号 S123 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）14-0238-01 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
光伏农业是当前我国兴起的一种全新的产业模式[1]，主要是通过在农业设施棚上安装光伏设备使农业设施与光伏发电设施进行有机结合。在新的产业模式之下，结合目前最先进的光伏技术与农业生产技术，使光伏产业和农业能够融合发展。光伏农业产业不仅包括农作物的生产与经营、光伏电能的管理，还融合了农业旅游、文化旅游和田园景观建设，提升了农业产业土地资源收益，使光伏农业产业的效益生态化。
1 光伏农业产业模式的优势与劣势
1.1 光伏农业大棚
光伏农业大棚需要将光伏设备组件设置在大棚北侧，从而使光伏发电与棚内的农业种植项目不会产生相互干扰的效应。光伏农业设施的缺陷在于，太阳能组件的支架高度应该>5.3 m，比普通大棚高很多，同时还要调整南北方向上大棚间距，以减少太阳能组件对大棚的遮挡，但这种调整就会降低土地资源的利用效率。为了节约土地资源，同时提高太阳能组件支架与大棚之间结合的紧密性，进行上述调整，则容易导致恶劣天气时大棚棚膜或者棚架损坏的现象发生。同时，为了对光伏设备进行有效的清理，也需要在大棚的一侧留下可供车辆通行的车道，这也变相降低了大棚土地种植的效率[2]。
1.2 光伏日光温室
光伏日光温室的建设形式分为平铺式与架式2种。其中，架式光伏日光温室就是将太阳能组件立于温室的北部，减少发电设备与温室作物种植之间的影响。而正常情况下，光伏设备的组件与支架往往要高于正常日光温室的高度，一般高度应>6 m以上。因此，必须对日光温室的南北间距加以调整。此外，考虑到提升日光温室的脊高会提升建造成本，所以架式光伏日光温室的脊高设计一般较低。
对于平铺式光伏日光温室，则要将太阳能设备安装在日光温室的棚顶部位或者棚体的坡面之上，确保温室之内的农作物能够接受到足够的光照。同时温室的建设规模也可以按照正常的温室进行设计，其土地资源的利用效率与常规的温室基本一致。而这种设备的缺陷在于，要求光伏设备有着10%～40%的透光率，这也导致光伏设备的太阳能转化效率全面降低。另外，太阳能组件必须进行间隔安装，设备在单位范围内的发电量也受到了不利影响[3]。
1.3 光伏联栋温室
此光伏农业设施的主要特点是将类似于双玻组件的光伏板安装在联栋温室南侧顶部，利于喜阴作物生长，尤其适宜食用菌栽培产业发展。光伏联栋温室的覆盖物一般为透光率好的PC板或浮法玻璃，视成本预算而定。区别于普通联栋温室的建筑模式，光伏联栋温室从受光面积最大化方面着手，一般南北排跨、东西开间，如果温室中作物较高，则会影响室内作物的采光、通风和温度。
1.4 牧光互补设施
此设施形式是将光伏组件安装在联栋墙体等框架结构上，利用光伏组件下部空间进行畜牧类养殖，一般框架结构高度>1.5 m，能够为养殖提供适宜的温度和湿度，同时也能够提高土地资源的利用效率。而牧光互补光伏农业设施的建设安装成本高、农业设施使用周期与光伏组件不匹配是当前急需解决的问题。
1.5 渔光互补设施
渔光互补的光伏设施是将桩基础固定于水体底部，将光伏组件和支架安装在水面以上一定高度，光伏支架以开放式形成矩阵排列，避免影响正常的水产品养殖活动。而这种作业模式能够提升多种水面资源的使用质量，提升水产品开发的经济效益，拓展和丰富了光伏农业产业的模式，为农业和工业结合提供了一种新的发展方式。然而，光伏设备会对水面产生遮荫效应，降低水体温度，削弱水生植物的光合作用，会造成水体氧气含量不足，导致水产品生长缓慢等多种问题。
2 光伏农业产业的特点
2.1 多种资源的利用效率较高
通过光伏产业和农业相结合，可根本性改变土地资源的利用方式，在相同面积的地面上实现光伏和农业结合，共同发展，使土地资源利用效率成倍增长，填补我国农业产业结构空白，全面改变和提升传统农业的经济效益和社会效益。光伏结合农业的投资规模以及土地资源使用面积高于传统农业几倍甚至几十倍，可有效打破我国农业产业规模小、不成体系的发展格局，也为农业产业发展注入更加健康的长效机制[3]。
2.2 提升了现代高新技术的应用效力
随着我国时代发展、科技进步，越来越多的高新技术被应用到光伏农业的产业发展之中，提升了产业发展的科学性和合理性。当前，农业生产相关的生物技术与信息技术已经全面融入了光伏农业产业的运行之中，同时以高端的有机农产品为发展趋势，结合品牌化的运营方式，结合多样化的高端新型技术，极大地提高了农业的运营效率和经济效益。
2.3 光伏农业产业设施的使用寿命较长
对比传统形式的农业大棚，光伏农业设施中大棚的使用年限逾25年，能够充分发挥设备的效能，同时也更加利于生长周期较长、附加值较高的作物生产。另外，光伏设施可以满足农业生产运输、农田水利、农业病虫害防治、农田小气候调控、智慧农业等方面的电力要求，從而达到带动经济发展，提升居民收入的最终目的[4]。
3 光伏农业产业的发展趋势
相关部门应该成立专项的光伏农业产业运行资金，全面地对产业发展方向进行规划，促进光伏农业产业的可持续发展。同时，光伏设备企业也应该根据地区的实际情况组织更加专业化的团队科学合理地进行光伏农业产业布局。另外，针对光伏农业产业设备设施运行中存在的劣势和问题，应该通过加大高新技术的引进力度来解决这些问题，引入创新化的管理理念来进行现代农业的生产，合理稳定地发展光伏农业。
4 参考文献
[1] 何勇.光伏农业产业发展探讨[J].现代农业科技，2017（7）：185-186.
[2] 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.
[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）：61-62.
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