现代产业链下的农业光伏新模式

2016年7月19日,在宁夏考察的习近平总书记亲往永宁县闽宁镇原隆移民村，现场观摩了当地的农业光伏大棚。据了解，原隆村是永宁县最大的生态移民村。总书记参观的是一座蔬菜香菇种植棚，一侧是盆栽尖椒，一侧是香菇菌棒，棚顶覆盖着光伏板，是一座光伏业内颇为典型的农业光伏大棚” 。

总书记的这次参观将我们的视线拉到了“农业光伏”产业上，一直以来，我国的农业光伏产业规模小、影响有限、大众认知度不高……虽然农业光伏的发展对未来民生意义深远，但是现在农业光伏却是少数极客热衷的事业。

新形式下的农业光伏

什么是农业光伏？维基百科上对农业光伏的解释是：使用光伏发电和种植业、养殖业相结合的产业，将“光伏发电”与“农业”相结合，在发展农业的同时，利用太阳能发电系统进行发电，从而实现“农业发电两不误”的目的。

当前，我国光伏农业在前期的系统设计、技术等方面得到了快速发展，国家在政策方面的支持也越来越完善。但与发达国家相比，我国农业光伏产业发展仍处于起步阶段，有太多问题亟待解决。为了深刻了解农业光伏产业在我国的现状、发展趋势及存在问题等，本刊记者联系了中国农光规划设计研究院院长、中国光伏农业首席专家、高级工程师高祥根先生。

高祥根院长说：“如果将农业用N代表，将光伏用G代表，农业光伏就是N+G,N在英文里代表变量，农业光伏中的农业在25年时间里可变数比较大；G在理科公式里代表固定值，光伏发电在地区、棚体造型、投影面积确定后基本上是一个固定值，那么农业光伏可以用N+G来表达”。农业光伏是在农业生产实践过程中，为了提高单位土地产出率，实现一地多用，在农业经营设施基础上科学设计、合理嫁接光伏的经营模式，其发展对我国农业产业有着极大的促进作用。

首先，有利于种植、养殖环节的环境综合保护。如太阳能杀虫灯等设备的应用可有效解决传统农业中因大量使用化肥和农药而带来的土壤肥力下降、(蔬果)农药兽药残留严重、农业废弃物大量增加的问题，从而达到保护农村生态环境、减少食品安全事故的目的。

其次，可为种植、养殖基地提供能源供给，比如，建立光伏温室大棚能给蔬菜、花卉、苗木、牲畜等种植养殖场所提供热量和电力，以确保其顺利过冬。

第三，可改善农民生活。现在国家正在大力推进文明村镇建设，其中一个重要内容便是加快农村基础设施建设，若能将太阳能照明、太阳能取暖等在农村逐步推广，这无疑将为农民生活上提供便利。

第四，光伏农业也可运用在林业生产或水利建设上，比如太阳能水情监测报告系统、林业监测报告系统、水利灌溉系统等都需要利用光伏科技和太阳能。

农业光伏的典型应用——农业光伏大棚

高院长表示：“农业光伏大棚是我国农业光伏应用最广泛的模式，如南方的渔光互补水面光伏、云南的菌菇光伏、适应牧区的牧光互补、与林业结合的林光互补等。农业光伏大棚相较于传统大棚优势在于：提高了单位土地的综合利用率、产出率；农业光伏大棚，一般选择非基本农田以外的荒山、荒坡、滩涂等未利用地，便于土地综合利用、有效开发；由于大宗资本进入农业光伏大棚项目，助推农业结构调整，改变了农村传统脸朝黄土背朝天的经营方式；光伏大棚除了传统的农业收益外，还可以参照设施农业申请农业扶持资金、光伏可以享受可再生能源、碳排放等政策资金支持；一部分光伏发电量可就地消纳，减少了输电线路上的损耗，实现了节能减排”。

农业光伏大棚的出现促进了我国农业发展的步伐，但是由于光伏企业或者投资主体只注重光伏投资，不愿意涉足、投资农业，以至农业光伏大棚呈现杂草丛生，荒凉一片的状态。如何才能扭转这些不正常现象？

高院长表示：“首先、政策导向需要调整。以占地为目的光伏农业大棚必须叫停或者补农业短板。项目立项前对项目的可行性方案进行论证，通过后才能许可开工建设。

其次、因地制宜规划设计技术方案。根据不同的地区、产业背景、气候、农副产品市场需求、劳动力市场等情况。根据不同地区、不同项目的个性化特点科学合理的模式设计、量身定制。
最后、研究适合不同地区的商业模式。鼓励农村、农民积极参与。农村、农民是农业光伏的主体，要建立健全可操作商业模式，充分发挥地方农村农民的积极性、创造性，重农业建光伏、补农业做光伏，只有农业与光伏协调发展才能持续有效地产生应有的效益”。
高院长指出：结合大量的调查研究、提出了适合中国实际的菌光、苗光、菜果光、畜禽光、药光、林光、渔光、生态光、水利光、‘三产’光十大模式。这些模式可以在煤矿塌陷区、废弃矿山植被修复、滩涂地改造，可以在农家乐、生态农庄、休闲农场等农业经营单元嫁接光伏，既不影响原来农业活动，又可为光伏电池板找到空间。”在具体农业光伏项目的规划设计中可以量身定制、个性化设计，形成模式设计合理、农光搭配科学、运维过程平稳，有利于项目中农业与光集成的和谐相处。

我国农业光伏发展中的问题

对于光伏农业未来的发展前景，高院长表示：“未来五年农业光伏市场规模可达数千亿，市场前景极为广阔。新形势下探索一条符合中国特色的农业光伏发展之路，形成完整统一的商业模式与工程体系，尤其成熟、精准化的农业种植养殖技术，是当前农业光伏发展所亟需解决的一件大事”。

美好的前景总是伴随着泥泞的坎坷，近年来，我国农业光伏在迅速发展的同时也逐渐显现出一系列问题，高祥根院长将其总结成了5个方面。

（1）政策问题。农业光伏是近年来出现的新兴学科，目前没有一个明确的归口管理部门。农业光伏的菌光、苗光、渔光、菜（果）光、畜（禽）光、生态光模式等具体项目在实施过程中，需要发改委、土地、电力、农业、林业、环保等多个部门的支持。因各地相关部门对政策的理解不同、行政部门的层次性、地区性、执行力等方面差距，导致项目推进面临诸多问题。如：滩涂地、盐碱地、荒山荒坡、废弃矿山的修复建立农业光伏项目报批过程中电网的承载力、输出端与接入端建设费用、电站建设指标备案（审批）、环评、林权等问题等。

（2）技术创新、消化和吸收问题。中国农业光伏是近几年起步的跨界领域交叉学科，科研院所目前没有专业学科设置，政府也没有确定职能部门指导协调机构。立项、审核、报批分散在各级政府部门、职能部门中。企业、社会、专业技术人员及从业人员凭主观热情开展一些有限的研究，研究开发力量不足。

（3）集成创新与应用问题。农业本身是一个大课题，内容丰富而广泛，又受到天气、地域、环境、观念等影响，光伏与农业结合形式多样，需要在多个分支模块进行不断的探索与实践才能总结出一些规律。由于各地主要经济农作物不同，农业生产需要的光照、温度以及其他通透性有较大差别。农业光伏项目相关模块，如光伏组件的覆盖、自动控温、空气调节装置等技术的设计只有以当地主要作物，尤其是农业光伏项目中的种养业品种为依据，才能够具有生生命力和发展空间，加上农业光伏高度模块化和智能化，空间利用率较高，必须要与传统的农机装备进行有机结合。因此，因地制宜是农业光伏项目的生命线。

（4）人才问题。虽然有关地区出现了农业光伏的培训机构、相关的培训班形式多样，但是目前我国的高校、科研院所没有专门的农业光伏院系（专业）、研究机构、学科，理念研究人才、实用型人才、培训机制尚属空白状态。

（5）标准问题。农业光伏内容丰富、模式多样、搭配方式五花八门，百花齐放，制订农业光伏统一标准任重道远。

上述因素的制约使目前的农业光伏项目时常“有光无农”、“重光轻农”、“农光不配”，难以体现真正意义上的农业光伏。不少光伏企业对农业以及农业的生产经营知之甚少，不敢涉足农业。而有的光伏企业只是凭藉强势资本一哄而上，进入农业光伏领域，其目的只是占地、屯地，用以光伏发电，不仅使得农业光伏徒有虚名，而且严重浪费土地资源。

农业光伏未来的发展

为应对农业光伏发展中遇到的难题，高院长提出从以下四个方面来解决：

“首先，政策层面建立配套政策支持体系。

中央政府应尽快出台扶持农业光伏相关应用的配套支持政策和法规；各级政府应制定出资金扶持政策，以鼓励相关企业投入到光伏农业领域。根据各地的实际情况，在土地政策、电力基础、电力基础设施建设配套政策、光伏指标配额、财政补贴等政策层面给予支持与扶持。比如说：未能种植农作物的基本农田、未很好经营管理的荒山荒地、林地等，可以根据地区产业发展、人口、土开发情况等出台差别化政策，不搞一刀切。

同时，除了给予企业相应的资金补助外，还应从每年的新能源专项资金中拿出部分资金用于扶持光伏农业。同时，还应允许各地农业局或科技局申请专项经费用于推广太阳能农业技术或产品；中央、省级相关部门应和各地农业厅牵头，打造光伏农业样板和示范工程，专款列入国家财政预算，为其发展培养优秀人才和培育初级市场；在农业部现有的每年农机补贴经费中增加光伏农业产品补贴的份额和范围，扶持光伏农业的快速发展”。

第二，探索建立农业光伏多种示范模式

根据不同的地区、气候、光照、农业、人文等特点，建立多样化的示范样本。如常年干旱地区、矿山开采矿区、沼泽地等开展光伏领跑者计划、光伏小康工程、光伏生态修复工程、光伏沙漠治理工程等引导光伏产业与生态修复融合；容量规模上可以根据土地资源情况建立小微型农业光伏示范工程，并与扶贫、农户联产承包结合、与养生养老结合、与农业旅游、观光休闲结合。

第三，加快农业技术创新体系建设

农业光伏中农业板块是投资的短板，要加强政策引导、强化农业技术创新体制机制建设，促进农业新技术成果推广，特别是农业科技与光伏产业的跨界融合。从高等院校、科研院所、企业研发力量中筛选一批实用性强、具有可推广价值的农业科技成果与光伏产业有机结合，形成农业与光伏互利、互动、互惠的局面。

我国是世界上化肥消费量增长最快、施用强度最高的国家，不仅化肥总用量居世界第一，单位面积化肥施用量是世界平均水平的 3 倍，而且化肥利用率不高。大量剩余的养分通过淋溶固定挥发流失到大气水体和土壤中，造成土壤板结酸化，重金属超标。同时，化学农药用量也居高不下，过量使用，导致 60%～70%的农药作用于非靶标生物而进入环境，造成农村环境污染，全国每年有1500 万亩耕地受到农药污染。再加上畜禽养殖的污染，每年畜禽养殖产生粪便约 38 亿吨，是我国工业固体废弃物产生量的 2.4 倍，污染负荷超过工业、生活废水排放量的总和。而农膜白色污染，全国在反季节蔬菜瓜、果塑料和大棚种植中塑料薄膜用量高达 630 万吨，残膜回收率仅 60%，大量农膜残留在土壤中，这种高分子化合物在自然条件下很难分解，影响土壤通透性，漂流在水中影响水质，造成严重的“白色污染”。因此，农业面源污染已经超过工业成为我国最大的污染产业。 同时，工业和城市污染也继续向农业农村转移排放，致使农村生态环境和土地资源质量严重下降。

面对各种污染，人们不仅希望减少石油、煤炭等化石能源的使用，更渴望以现代高新技术实现农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治等绿色生产，达到修复生态、治理荒山荒坡的目的。而农业的扭轨转型，不仅减少能源消耗，更能实现清洁生产、修复环境。

高院长表示：“光伏产业不仅急需开拓国内市场，而且更急需拓展新的领域，农业光伏的发展无疑为光伏产业开拓了一条新生之路，成为发展现代农业和解决光伏产业困境的双赢之道”。