我國人多地少，耕地資源極其緊缺，光照資源極其豐富，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量安全與能源安全均面臨內(nèi)憂外患嚴(yán)峻形勢，發(fā)展農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目，市場前景極其廣闊。根據(jù)可再生能源署（IRENA）發(fā)布的《可再生能源裝機(jī)容量數(shù)據(jù)2021》數(shù)據(jù)，2020年全球光伏新增裝機(jī)127GW，相比2019年增長30.2%。截至2021年，我國光伏累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)3.06億千瓦（相當(dāng)于13.6萬個三峽水電站），2013-2021年年均復(fù)合增速達(dá)41%。在所有光伏增長容量中，分布式光伏已經(jīng)取代集中式光伏成為主力，而農(nóng)業(yè)光伏也成為了分布式光伏的主要構(gòu)成。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界的農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目數(shù)量已超過2200個，我國光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目達(dá)400余個，已成為全球農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目總計(jì)規(guī)模******的國家。

一、農(nóng)光互補(bǔ)的形態(tài)

農(nóng)光互補(bǔ)也被稱為農(nóng)光一體化，是指在同一塊土地上既進(jìn)行光伏發(fā)電又進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式，并強(qiáng)調(diào)光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的相互影響、競合關(guān)系與耦合共生關(guān)系。目前農(nóng)光互補(bǔ)發(fā)展尚處于早期階段，總體看主要有四種類型：光伏大田種植、光伏設(shè)施種植、漁光互補(bǔ)和牧光互補(bǔ)。

（一）光伏大田種植

1982年德國在能源發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)爭地矛盾的討論中，提出對太陽能發(fā)電裝置進(jìn)行改造，使土地在用于太陽能發(fā)電的同時用于作物種植。一般而言，小型農(nóng)光系統(tǒng)可以看成露天生產(chǎn)系統(tǒng)或開放的設(shè)施農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，只是作物的日均光照有所減少。

光伏板遮陰減少蒸騰作用，作物生長氣候需求減少。并且可以通過對作物的選擇，或者光伏設(shè)施的自動化調(diào)整來協(xié)調(diào)農(nóng)光關(guān)系，如選擇耐陰作物或增加光伏板高度，改變排列方式，選擇半透明光伏板只透射作物生長需要的光線等。盡管相比其他分布式光伏經(jīng)濟(jì)效益相對低一些，但有助于提高農(nóng)業(yè)食品安全和能源安全，綠色發(fā)展也更加領(lǐng)先。

從我國經(jīng)驗(yàn)來看，實(shí)施農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目可以有效避免耕地“非農(nóng)化”、“非糧化”的問題，實(shí)現(xiàn)一地多用、農(nóng)地生稅，產(chǎn)生的電能可用于大田種植領(lǐng)域灌溉、配套設(shè)施、大田種植物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及農(nóng)業(yè)機(jī)械的供電等，目前主要以種植耐旱中草藥、食用花卉、茶樹、瓜類、薯類、青貯飼料、小型農(nóng)機(jī)糧食作物等為主。

（二）光伏設(shè)施種植

我國是較早開始探索發(fā)展光伏溫室的國家之一，截止2019年底我國并網(wǎng)發(fā)電的光伏溫室項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到3984兆瓦（相當(dāng)于1700個三峽水電站）。

光伏設(shè)施種植一般包括設(shè)施農(nóng)業(yè)的光伏化改造，光伏設(shè)施的農(nóng)業(yè)化改造，以及光伏設(shè)施與農(nóng)業(yè)設(shè)施的間隔改造。第一種情況是將原本就有的設(shè)施農(nóng)業(yè)頂棚改造為光伏設(shè)施，第二種情況是將已有的光伏設(shè)施改造為溫室設(shè)施，第三種情況是指在溫室設(shè)施的間距中建設(shè)光伏設(shè)施，或反過來在光伏設(shè)施的間距中建設(shè)溫室設(shè)施。

光伏發(fā)電能夠滿足農(nóng)業(yè)溫室的能源需求，而溫室設(shè)施又能夠?yàn)楣夥l(fā)電并網(wǎng)設(shè)施提供更好的裝備運(yùn)作承載。隨著光伏材料技術(shù)的不斷革新，濾光膜、半透明光伏、動態(tài)光伏等新材料被廣泛使用，能夠有效避免光伏設(shè)施對農(nóng)作物陽光的遮擋，從而保證農(nóng)作物產(chǎn)量。

（三）漁光互補(bǔ)

漁光互補(bǔ)主要是在養(yǎng)殖水面上架設(shè)光伏板，形成上面發(fā)電，下面養(yǎng)魚的共生模式。目前架設(shè)方式主要有封閉式、開放式、漂浮式和跨域式等。中國是目前世界漂浮式光伏市場******國家。漂浮式光伏能夠有效減少藻類生長，并為漁業(yè)養(yǎng)殖提供充足的清潔能源。但相比地面光伏，漁光互補(bǔ)面臨更高的度電成本、氣候異常風(fēng)險(xiǎn)、對魚類品種的限制，仍然處于起步階段。我國是世界水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，未來這一市場空間不容小覷。

（四）牧光互補(bǔ)

牧光互補(bǔ)主要有光伏散養(yǎng)和光伏圈養(yǎng)兩種。前者是指使用光伏設(shè)施保障草的產(chǎn)量，為牲畜遮日避陽。后者是通過在養(yǎng)殖棚頂鋪設(shè)光伏設(shè)施或?qū)⒐夥O(shè)施改造為養(yǎng)殖圍欄來實(shí)現(xiàn)。

光伏設(shè)施能夠減少養(yǎng)殖的設(shè)施投入成本，保護(hù)畜禽免受空中掠食者和惡劣天氣的侵害。同時光伏板避免牧草受到過多照射，定期清洗光伏板下滲的水為牧草生長提供了保障。某種意義上，光伏散養(yǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的草場開放性設(shè)施化發(fā)展，在充分保障草場生態(tài)安全情況下，極大地?cái)U(kuò)大了散養(yǎng)放養(yǎng)規(guī)模。而光伏圈養(yǎng)能夠?yàn)轲B(yǎng)殖企業(yè)提供充足的清潔能源供應(yīng)。

二、 農(nóng)光互補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)

農(nóng)光互補(bǔ)有四個優(yōu)點(diǎn)：

一是資源整合效率提升。光伏設(shè)施所產(chǎn)生的清潔能源能夠用于種植、溫室、漁業(yè)和畜牧生產(chǎn)，降低生產(chǎn)投入成本。而且光伏設(shè)施下的小氣候變化有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，比如光伏板能夠避免過度光照，提高水資源的利用率，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，從而增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

二是產(chǎn)業(yè)特征互補(bǔ)協(xié)同。光伏系統(tǒng)生產(chǎn)低碳清潔能源的潛力巨大，其在光捕獲方面的效率甚至超過了光合作用。發(fā)展農(nóng)光互補(bǔ)的關(guān)鍵在于找到光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)光利用之間的平衡點(diǎn)，可以從作物選擇與光伏設(shè)施調(diào)整兩方面入手，形成二者之間的協(xié)同關(guān)系。如種植耐陰作物，或調(diào)高光伏板高度、改變排列方式、改進(jìn)光伏板材質(zhì)、采用動態(tài)農(nóng)光系統(tǒng)等。

三是降低固定成本投入。以光伏溫室為例，光伏溫室頂端的電池組件，可以有效抵抗自然災(zāi)害，諸如大風(fēng)暴雨冰雹等，不用像傳統(tǒng)溫室那樣每年要換薄膜，大大節(jié)省成本。光伏大棚壽命按三十年計(jì)算，即便是相比鋼化大棚，換膜成本可以節(jié)省很大一筆。光伏溫室調(diào)溫效果更佳，特別是針對炎熱的夏季和寒冷的冬季，相比傳統(tǒng)溫室可以多種一茬，提高了產(chǎn)量及質(zhì)量。

四是增加土地單位產(chǎn)出。過去部分光伏發(fā)電設(shè)施建設(shè)面臨用地困難，成本較高。農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目中的光伏電站組件為非永久建筑，一般架空建設(shè)，未改變地表土地性狀及用途。我國農(nóng)林土地資源豐富，發(fā)展光伏有天然的優(yōu)勢，大大降低了用地成本，也為地方增加了單位土地面積產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)發(fā)展成效與預(yù)算內(nèi)收入，這也是當(dāng)前農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目如火如荼的重要原因之一。

三、農(nóng)光互補(bǔ)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

當(dāng)然，農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目也面臨著政策、稅收標(biāo)準(zhǔn)、材料價格、產(chǎn)業(yè)配套、協(xié)同發(fā)展等方面的艱巨挑戰(zhàn)。尤其在協(xié)同發(fā)展方面，農(nóng)業(yè)與能源產(chǎn)業(yè)相距較遠(yuǎn)，不僅在設(shè)計(jì)方案的合作、工期與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的沖突、利益分配合作等方面存在諸多問題，尤其是熟悉并理解農(nóng)業(yè)項(xiàng)目與光伏能源項(xiàng)目的人才非常匱乏，往往導(dǎo)致光伏設(shè)施對原有農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)形成破壞，或者在農(nóng)業(yè)項(xiàng)目運(yùn)作過程中屢屢損害光伏設(shè)施正常運(yùn)行。

但總體來看，我國農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目處于起步階段，綜合產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展的需求和極強(qiáng)互補(bǔ)性，疊加考慮我國農(nóng)業(yè)安全與能源安全的戰(zhàn)略性需求，農(nóng)光互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)在我國市場前景仍然極其廣闊。按照我國農(nóng)光互補(bǔ)行業(yè)發(fā)展趨勢，當(dāng)前光伏農(nóng)業(yè)投資與光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)出逐漸趨向成本利潤平衡點(diǎn)，有望在“十四五”期末達(dá)到萬億元市場規(guī)模。隨著農(nóng)業(yè)設(shè)施化、自動化、數(shù)字化發(fā)展與分布式光伏產(chǎn)業(yè)更趨成熟，在農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展拉動與成本降低推動的雙重作用下，我國將會涌現(xiàn)出一批農(nóng)業(yè)光伏新能源公司和光伏農(nóng)業(yè)綜合運(yùn)營服務(wù)商，這其中也蘊(yùn)含著巨大的投資發(fā)展機(jī)遇。

來源：互聯(lián)網(wǎng)

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