MG不朽情缘官网ღღ,不朽浪漫试玩平台官网ღღ。不朽情缘app下载安装ღღ。不朽情缘MGღღ,不朽情缘游戏农业光伏是将农业生产与光伏发电相结合的一种绿色环保的全新产业模式ღღ,有着非常广阔的应用前景ღღ。2022年中央一号文件指出ღღ:推进农村光伏ღღ、生物质能等清洁能源建设ღღ。2022年1月ღღ,国务院印发的《“十四五”节能减排综合工作方案》(国发〔2021〕33号)强调ღღ,要加快风能ღღ、太阳能ღღ、生物质能等可再生能源在农业生产和农村生活中的应用ღღ。笔者认为ღღ,农业光伏可充分发挥我国在全球光伏产业的核心地位ღღ,不断巩固长板优势ღღ,优化现有产业模式ღღ,为我国同步实现“双碳”目标和乡村振兴战略提供全新思路及可靠的技术保障ღღ。
农业光伏(Agrivoltaics)由德国弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer ISE)于1981年首次提出ღღ。通过光伏板选材妖刀记29ღღ、错位铺设以及阵列倾斜等方式解决光伏板与植物争光问题ღღ,实现“棚顶发电ღღ、棚下种养”ღღ,解决全球气候变化影响下ღღ,日益增长的人口对食物和能源的双重需求ღღ。根据ISE估计ღღ,随着全球光伏装机成本降低ღღ,农业光伏的经济效益日益凸显ღღ。
1.德国作为农业光伏的发源地ღღ,在技术加持上成效显著ღღ,在政策支持上表现积极ღღ。据测算ღღ,德国1公顷的农业光伏的产量与0.8公顷的传统农业产量持平ღღ,发电量与0.7公顷的传统太阳能持平ღღ,相当于节省了半公顷土地ღღ。2022年ღღ,德国联邦食品和农业部发布了《农业光伏指南》ღღ,详细介绍了技术指标及商业模式范例ღღ。2022年4月ღღ,德国根据可再生能源法确立了专门针对农业光伏系统的上网电价ღღ,使光伏农场能够继续获得85%的农业土地使用费补贴ღღ,保证农业光伏电力高于市场价格ღღ。从2023年1月1日起ღღ,德国对30kWp以下的光伏系统将不再征收19%的增值税ღღ,为种植户直接带来5000欧元以上的费用减免ღღ。
2.日本耕地资源紧缺ღღ,主要发展分布式小型农业光伏系统ღღ。2020年ღღ,全日本共有1992个农业光伏发电站(总面积约560公顷)且大多数都小于0.1公顷ღღ。除满足供应农村自消耗用电需求外ღღ,农业光伏还可以作为日本长期因地震引发大面积停电弹性电力供应的一种有效手段ღღ。日本农林水产省为激发农业光伏的铺设ღღ,放宽了农业用地规则ღღ:若光伏板阴影造成的作物减产比例在20%以内ღღ,则支柱的地基部分便转变为暂时性农用地ღღ。专家预计ღღ,1%的农田采用农光互补模式ღღ,将实现约30GW的光伏发电装机容量ღღ。
3.美国地域辽阔ღღ,较多为屋顶分布式光伏或偏僻地区集中式光伏ღღ,农业光伏产业规模很小且发展缓慢ღღ。美国能源部(DOE)提供800万美元支持农业光伏发展ღღ,最大限度提高农民和当地社区的收益ღღ。2022年ღღ,美国涉疆法案中断了与中国的光伏贸易往来ღღ,造成美国光伏产业大面积停滞ღღ。2022年8月ღღ,美国政府正式颁布了《通胀削减法案》ღღ,该法案计划投资3690亿美元推动本土新能源汽车及光伏等清洁能源技术的快速发展ღღ。此举旨在通过实施一系列针对企业的政策性补贴措施ღღ,有效扶持并刺激美国本土光伏制造产业的蓬勃兴起ღღ。
法案规定企业能够确保其原材料采购及制造过程均在美国本土ღღ,那么其生产的光伏产品将额外获得10%的奖励性补贴ღღ。这一措施被视为美国政府针对中国进口光伏产品所采取的一种打压手段ღღ。值得注意的是ღღ,美国本土光伏企业的实际产能仅为9GWღღ,且其原材料供应高度依赖进口ღღ,这一现状导致其本土光伏产业难以满足市场需求ღღ。与此同时妖刀记29ღღ,中国光伏产品凭借其卓越的性价比优势ღღ,在中短期内中国厂商在美国光伏市场的主导地位仍难以发生根本性改变ღღ。
在国家补贴政策加持和领军企业的多年努力下ღღ,我国光伏能源产业由最初的原料ღღ、技术ღღ、市场“三头在外”的艰难处境ღღ,逐步走向技术自主ღღ,最终发展为当下双循环良好态势ღღ。
根据国际能源署(IEA)的统计ღღ,中国企业现掌控着全球光伏制造供应链80%的份额ღღ,其中光伏级硅锭及硅片97%来自中国ღღ。
截至2022年年底ღღ,我国光伏发电装机量超越风电ღღ、水电ღღ,达到3.93亿千瓦ღღ,占可再生能源装机总量的32%ღღ。
在光伏全产业链的加持下ღღ,我国成为学界公认的农业光伏发展最好的国家ღღ。我国农业光伏总装机容量位居世界第一ღღ,自主研发能力得到全方位提升ღღ。根据不同地区的气候条件特点ღღ,对光伏农场建设技术ღღ、光伏与农艺融合等方面开展了较为全面的研究集成示范ღღ,在农光互补相关技术支撑下探索出大田种植ღღ、设施种植ღღ、畜禽养殖ღღ、水产养殖等多种新业态ღღ,实现光伏+农业“1+1
随着我国农业电气化水平的持续提升ღღ,2023年全国第一产业用电量攀升至1278亿千瓦时ღღ,比上年增长11.5%ღღ。根据国务院《2030年前碳达峰行动方案》mg不朽情缘下载ღღ,我国的非化石能源占比将从目前的16%增加至2030年时的25%ღღ。对远离中央电网的村庄来说ღღ,发展光伏能源可进一步减少农村人口对化石燃料的依赖ღღ,从而解决农业生产生活中清洁能源替代的问题ღღ。
光伏能源相比风能ღღ、水能有着前期投入小ღღ、资源分布广ღღ、发展潜力大等优势ღღ。经多年发展ღღ,主流太阳能电池板的光电转化效率均值已由设计之初的6%提高到20%;随着国际市场硅片等原材料产能提升ღღ,光伏装机成本逐渐降低ღღ,但光伏用地成本仍在不断攀升ღღ。国际能源署(IEA)分析指出ღღ,为实现2050年全球碳中和的目标ღღ,光伏发电年均增幅要在2030年达到6.3亿千瓦ღღ,而2020年光伏发电量增幅仅为1.23亿千瓦ღღ,主要原因是光伏板占用过多土地资源ღღ。农业光伏模式将在不改变耕地性质的前提下ღღ,解决光伏用地不足及土地租赁成本过高的问题mg不朽情缘下载ღღ。
由于全球气候变化影响ღღ,未来极端天气对农业生产的影响将日益严重ღღ。在大田中架设光伏板取代防雹网和多筒式防雹棚ღღ,可保护作物免受冰雹等极端天气造成的减损ღღ。另外ღღ,光伏板的遮阳效果可降低土壤温度ღღ,减少蒸腾作用ღღ。特别是在光照强烈的干旱地区ღღ,农业光伏将有效减缓荒漠化和土壤退化的趋势ღღ。目前ღღ,在陕西ღღ、宁夏ღღ、内蒙古三省区建设了百兆瓦级农业光伏项目ღღ,已形成农光一体ღღ、牧光一体及光伏治沙等复合模式ღღ。
选择芹菜ღღ、西红柿ღღ、辣椒等喜阴作物可将光伏板遮阴效应造成的产量损失降至最低ღღ,使光伏农场收入增加ღღ。并且光照强度降低ღღ,反而会刺激叶菜类作物长出更大叶片ღღ,进而提升产量ღღ。另外ღღ,畜禽场大多选址在远离城市ღღ、村庄以及居民点的地方ღღ,现有电网系统尚未达到成为限制其发展的因素ღღ。偏远地区农业生产中的能源短缺可通过“上光下养”的形式解决ღღ,在露天场地安装太阳能板ღღ,板下种植牧草ღღ,在为牛ღღ、羊等畜禽提供充足饲草的同时ღღ,也为畜禽提供“阴凉”ღღ,避免过度暴晒ღღ,减少热应激反应ღღ,降低死亡率;食用菌工厂在选址时所受的用电限制也可通过顶部安装光伏板加以解决
“渔光互补”有发电ღღ、水产养殖等多重效益ღღ,光伏板在发电的同时ღღ,还可以大大减少到达水产养殖环境中的光照ღღ,降低藻类以及细菌的光合作用ღღ,避免水产养殖的生态系统被破坏ღღ,优化水体环境ღღ。
为解决光伏土地占用问题ღღ,我国的光伏电站选址主要分布在西北荒漠和戈壁地区ღღ,而用电端却分布在东南沿海地区mg不朽情缘下载ღღ。虽然可通过储能与超高压远距离输变电设施建设缓解产用分离问题ღღ,但也使得光伏发电成本大幅上升ღღ。另外ღღ,光伏能源天然具有波动性ღღ、随机性ღღ、间歇性的特点ღღ,其发电周期存在的波动对国家电网冲击较大ღღ,致使短时期内光伏发电并网难度很大妖刀记29ღღ。而光伏农业可满足偏远地区离网大棚内植物补光ღღ、滴灌等全部生产用电需求ღღ,便于厂房和大棚灵活选址ღღ。可有效缓解光伏产能过剩ღღ、就近难以消纳的问题ღღ,拓展了光伏产品在国内的应用市场ღღ。
在一系列政策的激励下ღღ,我国农业光伏装机规模虽然实现了快速扩充ღღ,但产业化水平还停留于初级阶段ღღ。
不少投身农业光伏的企业由于缺乏科学的商业模式ღღ,光伏和农艺无法有效结合ღღ,依然存在一些问题及发展瓶颈ღღ。
光伏板阴影导致作物减产是制约农业光伏产业发展的关键因素ღღ,通过“光谱分离技术”将彻底解决光伏板与植株“争光”问题mg不朽情缘下载ღღ。我国在该领域已取得了一定成果ღღ,通过光学干涉滤光法和多层聚合物光学膜技术研发的“光电伞”可作为未来分光型光伏农场的底盘技术ღღ,在攻克光伏板遮阴难题的同时ღღ,大幅降低装机成本ღღ。但该技术中聚合物多层滤光膜被美国3M公司进行垄断销售ღღ,将成本不到5元/m
光伏农业设施目前尚无国家及行业标准ღღ。导致一些投产项目偏重光伏发电而忽视农业生产ღღ,或在建设中缺乏整体系统性规划ღღ。例如ღღ,光伏组件正常寿命约为20年ღღ,而连栋温室的使用寿命正常不超过15年ღღ,日光温室的使用寿命1~2年ღღ,这种不匹配现象导致不同类型的光伏大棚建设规范中关于荷载ღღ、材料等方面的技术要求尚无章可循ღღ。另外ღღ,光伏组件回收和再利用是确保农业光伏在全生命周期中维持绿色ღღ、环保ღღ、可持续的关键ღღ,但我国强制性回收政策不完善ღღ,相关标准不全面ღღ,回收机构也处于空白状态ღღ。
尽管硅料价格呈现下降趋势ღღ,但是对于前期一次性投入的农业设施而言ღღ,全套光伏组件的价格依然较高ღღ,对农民造成的负担较重ღღ。传统光伏大棚的造价在500~700元/m
ღღ,而在现代农业园区及农业高新技术示范区内所建设的高标准光伏温室ღღ,其建设成本则更为昂贵ღღ,普遍在1200~2000元/m
目前ღღ,我国现阶段建立的农业光伏项目主要由政府出资ღღ,面向社会招标ღღ,企业共同建设ღღ,市场化经营主体带动能力不强ღღ。另外ღღ,农业光伏的综合收益受多种因素影响ღღ。如因为市场供需关系变化导致农作物价格下降1%ღღ,将使光伏大棚综合收益率下降2.01%;由于光伏装置占大棚总投资的75%以上ღღ,且回报周期长ღღ,即便技术迭代引起光伏装机成本下降10%ღღ,但大棚的综合收益率仅提升1.26%;另外ღღ,阴雨妖刀记29ღღ、雾霾天气也是影响光伏发电效益的关键因素ღღ。据测算ღღ,如果因恶劣天气引起等效利用小时数下降10%ღღ,那么光伏大棚收益将同步降低15.38%ღღ。
2018年以后ღღ,我国支持建设了8万个村级光伏扶贫电站ღღ,总容量26.38GW妖刀记29ღღ,占地面积超60万亩ღღ,其中1/10为农业光伏模式ღღ。经过多年运行ღღ,该项目扶贫效果显著ღღ,每亩地每年给贫困村带来的收益超过3万元ღღ。但普遍存在因选种不当ღღ、光伏板角度不合理ღღ,导致农作物产量较低mg不朽情缘下载ღღ,出现“因光废耕”现象ღღ。另外ღღ,大部分农户对光伏板的日常维护保养还不熟练ღღ,存在后续保障运营的缺失ღღ,导致已建成的农业光伏设施“非农化”现象严重ღღ,所以急需提升农业光伏项目精细化管理能力ღღ。
随着我国农业电气化水平的持续提升ღღ,可再生能源在保障农业生产能源供应方面的作用越发明显ღღ。未来ღღ,农业光伏将在不改变耕地性质的前提下ღღ,进一步减少农村地区对化石燃料的依赖ღღ,缓解光伏产能过剩ღღ、就近难以消纳等问题ღღ,以创造更大的经济和社会效益ღღ。
提前谋划布局新一代农业光伏底盘技术ღღ,巩固我国在光伏产业链ღღ、供应链的领先优势ღღ。结合我国自主知识产权与光伏产业技术的实际水平ღღ,切实加强光谱分离技术ღღ、植物光合模型测算ღღ、农艺与光伏融合交叉等科技攻关ღღ。同时ღღ,在农业光伏系统的模型构建ღღ、光伏设施农场建设ღღ、配套农业作物品种选育等方面需要加大研发投入ღღ,有的放矢地提高财政资金使用效率ღღ。
综合分析我国不同地域的日照条件及地理气候特点ღღ,因地制宜调整推广模式ღღ,灵活布局增加光伏产业韧性ღღ。在生产实践中利用大数据等信息化手段ღღ,结合当地自然环境特点ღღ,及时总结光伏电站设计ღღ、建设ღღ、运营最佳模式ღღ,达到农光互补的良性互动ღღ。同时ღღ,研究和建立有关新产品认证和监测管理体系ღღ,加强对农业光伏产品质量控制ღღ,推动农业光伏产业规范有序发展ღღ。
光伏板的安装间隙及架设高度应充分考虑大型农机作业需求ღღ,不应造成对机械化作业的重大限制ღღ,也需考虑到光伏板对农用无人机植保作用的影响限制ღღ。由于安装高度直接影响架设成本ღღ,建议在可跟踪ღღ、可拆卸光伏板立柱或可折叠光伏板技术上进一步探索ღღ,以满足农作物生长光照需求与空间需求ღღ,使大中型农机可以进场作业ღღ。
建议在现代光伏农业产业联盟基础上ღღ,综合考虑农业ღღ、生态和光伏发电效益ღღ,优先制定联盟标准ღღ,逐步拓展至行业及国家标准ღღ。遵循“以农业为主ღღ,光伏为辅”的原则ღღ,不对现有耕地形成实际压占ღღ、不改变地表形态ღღ、不影响农业生产ღღ。通过统一标准的制定ღღ,杜绝“因光废耕”现象ღღ,引导农业光伏从传统农业加传统光伏向包含光照科学管理理念的现代农业过渡提升ღღ。
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