“光伏+农业”应用模式创新 助力中央一号文件乡村振兴战略实施

 

光伏农业

 

【在农业生产实践过程中，为了实现一地多用，提高单位土地产出率，在农业经营设施(或单元)的基础上科学设计、合理嫁接光伏的经营模式。包括：农业设施(大棚)上面建光伏电站，下面种植业、养殖业、休闲观光农业等实现“农业经营与光伏发电两不误”，太阳能资源利用与土地资源利用有机结合，为农业产业结构调整、推动新能源资源开发利用。】

 

“禾”+“家”=“稼”

 

光伏农业又叫农光，庄稼需要空间，需要一个家，光伏产业为农业打造一个框架，使庄稼更快更有效地生长。我们给植物一个家，植物给我们粮食以回报。此外，“光伏+农业”节能减排，以总装机容量为20MW、占地1000亩的农光项目测算，年均发电量4000万度，年节约标准煤5480吨，年减排二氧化碳1.88万吨，年减排二氧化硫105吨，年减排粉尘75吨。

 

“光伏+农业”十大模式

 

01、菌菇光伏模式

 

这种模式是在空地种植速生植物，对废弃资源循环利用，解决大量固体废弃菌包的环境压力。

 

“一地多用(三用)”模式

 

顶——光伏大棚发电；中间——栽培食用菌；地下——水产养殖

 

光伏菇阴阳棚模式

 

【效益测算】

 

光伏食用菌每亩传统简易菇棚：若投资5万元(含原材料)每个棚周年可产鲜菇3万公斤，按每公斤5元，每棚年毛收入15万元，当年可收回投资，还有10万元的纯收入，是西红柿的4.8倍，是棉花29.4倍，是玉米的53倍，是小麦的67倍。

 

02、渔光互补模式

 

目前有几种分类，是封闭式、开放式、飘浮式和跨越式。飘浮式的水深在七八米的时候，不可能打桩，这样成本太高。

 

漂浮式

 

水上浮体太阳能发电系统电:池板、“浮体架台”;连接架台、“连接板(桥接板)”和用于固定两者的“紧固带”构成，可在每个浮体架台上，以10度的设置角度一张张安装外形尺寸为宽(1500～1700mm)×进深(980～1000mm)×高(35～50mm)的太阳能电池板。

 

一般建设在湖泊，河，池塘，溪，煤矿塌陷区，稻田养鱼等地区。

 

模拟“渔光互补”遮光对黄颡鱼采食的影响

 

03、蔬菜(瓜果)光伏模式

 

封闭式连体连栋大棚

 

封闭式单体大棚

 

敞开式单体大棚

 

敞开式在北方做很好，敞开的架子正好是果蔬爬藤的支撑，这就降低了成本。现在很多光伏电站，特别是在河北，如果不结合农业，可能地面电站很难批，这就恰好可以在农业方面做一些探索。蔬菜方面，有航天蔬菜，航天蔬菜也有喜阴的，这个类项目也可以做一些旅游农业。

 

【喜阴植物】

 

蔬菜：生菜、苦菊、观音菜、田七、油菜、韭菜、生姜

 

花卉：腊梅、麦冬草、桃叶珊瑚、蕨类、兰科、苦苣苔科、凤梨科、天南星科、竹芋科及球海棠科等室内观叶植物。

 

瓜果：桔子，枇杷。

 

【现有蔬菜大棚改造考虑的因素】

 

1、不占压土地、不改变地面形态的用地可按原地类认定，不改变土地用途、在年度土地变更时作出标注。

 

2、棚形、单体、连体、支撑材料、朝向、朝南(东西)、朝东(南北向)

 

3、植物、喜光、喜阴、半喜光

 

04、畜禽(牧业)光伏模式

 

畜牧光在北京地区也发展的很好。在张家口张北区有羊群基地，内蒙草原等其他地区还有养鸡养鸭基地，和窑洞结合起来，打了很多的洞让鸡去生蛋。

 

封闭式(牧民散养——集体规模建设分包给牧民养殖)

 

半封闭、半开放式

 

开放式

 

窑洞鸡

 

05、林光模式

 

林光就是常见的园艺、林木、果树，国家林业局对林业政策适当放开也提供了一定的空间。

 

喜阴花卉：兰花——喜阴，玉簪——特别喜阴湿的环境

 

适宜种植于弱光型、阴阳型花卉苗木光伏大棚，封闭式、敞开式光伏农业大棚。

 

06、药材光伏模式

 

在一些地方种一些中药材，这些药材都可以跟光伏很好地结合，种植时间是十到十一月份种下去，在来年的三四月份挖出来。

 

中药材当中，三七、铁皮石斛、灵芝、天麻要、猪苓、重楼、闹羊花、紫参玉竹、旱半夏、黄精、白芨、龙牙百合等喜阴中药材适合在阴冷潮湿的山区地方种植。

 

07、生态光伏模式

 

河北有湖畔，内蒙的包头也有大量的矿山，其他的地方比如煤矿区、盐碱地，都可以做生态光伏的开发。

 

沙漠、盐碱地、荒山、涂滩

 

08、热电光模式

 

可持续发展的光跟农的结合，还有热，这个热量涉及到很多的资源。因为农作物跟热的关系很密切，零下五度以下的蔬菜会冻死，这是开发时需要考虑的问题，要考虑周边有没有一些热源?比如电厂、热气管，尽可能规划的时候把项目往那边靠，这样有利于光伏项目的开展。比如池，可以把水池做成小的，让水发挥储热功能。水可以用来清洗太阳能电池板，还可以滴灌，用途很大，所以可以做一些示范。

 

超级传热材料(传热速度是常规的1000-5000倍)

 

09、服光模式(“三产”休闲观光旅游)

 

农业有很多三产，农贸市场、生态农庄、农业旅游等。

 

光伏农业与航天植物观光旅游结合

 

10、水利光模式

 

水利光伏——偏远农村，尤其是山区、海岛解决生产、生活用电的同时，推动农村机电排灌、节水灌溉等现代农田水利技术的发展，实现节省人力、财力、物力、电力的目的。

 

光伏水利涉及的领域或技术有光伏提水系统(或称光伏扬水系统)、农田排灌、节水灌溉及其控制系统和光伏生活用水、光伏海水淡化、光伏污水处理等，因此，领域十分广泛。

 

大跨度式光伏支架

 

大跨度式光伏支架原理与斜拉桥原理相同，成本低、美观、敞开式、透光率强，比如在污水处理厂、鱼塘上建设，捕鱼方便，光线充足。

 

农光常见组合模式

 

光伏农业十大模块怎么组合?一个项目当中，设计成哪几个农业模块?是菌光还是菜光等等?这些效果都不一样。比如在张家口可以设计菌光、菜光，但不能过于强调渔光;在内蒙古养殖设计牧光，或根据地热资源加入储热。因地制宜去设计可以使效益最大化。

 

常用组合模式(一)：

 

【适用情况】

 

地域：全国大部份区域资源：农作物秸秆资源丰富的地方

 

气候：寒冷、干燥、潮湿

 

属性：生态修复、农村技术改造

 

农光、生态农业项目、循环农业设施农业、现代农业园区、生态农庄、新农村建设项目。

 

常用组合模式(二)：

 

热电沼——温泉(地热)光模式

 

农光与新能源综合利用结合

 

生物质能

 

风光沼储

 

常用组合模式(三)：

 

煤矿塌陷区与废弃矿区生态修复与光伏

 

采煤塌陷区用于水生植物与光伏渔业(渔光互补)是一种非常好的结合模式。