太阳能光伏在农业中的应用探讨

闫丰

摘要 以光伏产业在农业中的应用为主要研究内容，介绍了国内光伏农业的几种重要发展模式，主要包括光伏大棚、光伏发电和光伏养殖，并提出了一些建议。

关键词 太阳能；光伏；农业

中图分类号 TM615 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）12-0205-01

Analysis on Application of Solar Photovoltaic Technology in Agriculture Production

YAN Feng

（Soil and Fertilizer Station of Xianyang City in Shaanxi Province，Xianyang Shaanxi 712000）

Abstract The application of photovoltaic technology used in agriculture is the main content of this thesis. Several important photovoltaic agricultural modes in domestic were introduced，including solar greenhouse，photovoltaic power generation and photovoltaic breeding. And some suggestions were put forward in the end.

Key words solar；photovoltaic；agriculture

随着全球化石能源的大量开发和使用，能源短缺问题愈加严重，寻找可再生能源迫在眉睫。太阳能资源丰富，无需运输，清洁无污染，加大对太阳能资源的开发利用，减少对传统化石能源的使用，既满足了人们对能源的需求，又在一定程度上保护了环境，具有极大的发展潜力和空间。光伏农业是通过光伏效应将太阳光辐射转换为电能，应用在农业生产中的各个领域中，如种植、养殖、灌溉、病虫害防治、农业机械提供动力等，不仅为农业生产提供新的发展方式，而且拓展了光伏产业的应用领域，在现代农业发展进程中拥有良好的推广应用价值和发展前景。

1 光伏农业重点发展模式

目前，光伏农业在国外很多发达国家发展迅速，而我国仍处于发展初期，新疆、内蒙古、山东等省区已经开展光伏农业项目。在严峻的国际竞争形势下，光伏农业项目的推出很大程度上推动了国内光伏产业的发展，全国各地在大力推动光伏科技大棚、光伏发电、光伏养殖等农业项目，光伏农业的应用市场逐渐增大。

1.1 光伏大棚

光伏农业项目中，光伏大棚应用最为广泛。将太阳能电池板铺设在农业大棚上，充分利用棚顶空间，节约土地资源，同时还能解决温室用电，如照明、供暖、通风、灌溉等，实现了资源的立体高效利用。光伏农业大棚模式已经在山东、江西、江苏、内蒙古等全国范围内进行推广[1]。山东省即墨市普东的昌盛日电光伏农业项目采用了国内最先进的光伏发电技术，利用“棚顶光伏发电、棚下农业生产”的种植模式，重点发展了茶叶、食用菌、园艺花卉、有机蔬菜等一系列生长较快且附加值高的经济作物。江西省兴国县与恒天电力光伏有限公司签订了光伏农业科技大棚项目，通过在大棚棚顶安装高效晶体硅电池组件来采集电量，自发自用；同时在棚内种植花卉、苗木、蔬菜、茶叶等作物，形成集科技农业与旅游为一体的大棚旅游区，这种将农业、生态、旅游相结合的发展模式，具有很大的推广应用价值。内蒙古山路能源集团有限责任公司也开展了集光伏发电与设施农业为一体的示范工程，不仅在光伏温室里种植农产品，还建设了鱼塘电站和地面电站，有效解决了温室和鱼塘供氧用电问题，实现了大棚、鱼塘、电站多向受益。

1.2 光伏发电

与传统火力发电相比，光伏发电无需架设电网、无需储能装置，更加绿色环保。光伏发电能够有效解决无电地区的供电难题，并应用在取水灌溉、鱼塘供氧、荒漠治理、草原畜牧等领域中[1]。河南省西峡县中菇香菇专业合作社在80 hm2种植基地上建设40 MW装机容量的光伏电站，将光伏发电引入到香菇种植中，提升了产业发展水平。刘家宏等[2]在青海湖太阳能提水灌溉区进行试验，从水资源的角度提出了太阳能提水灌溉修复草场的降水量、地下水埋深、地表水供水距离、微喷灌水质和地表坡度5个方面的要求。程荣香等[3]利用光伏提水微灌系统在典型干旱牧区灌溉修复退化草地，试验表明地表土壤结构得到有效改善，草地的生产力和植被盖度都提高；最重要的是光伏提水微灌成本大大低于柴油机提水成本[4]。

1.3 光伏养殖场

很多畜禽养殖场场址都选在偏远的郊区，电网往往无法达到，光伏养殖场即在养殖场屋顶建设光伏电站，满足生产和生活用电。畜禽养殖棚一般采用门式钢架结构，由钢立柱、横向钢梁、屋面檩条构成，屋顶覆盖材料普遍为彩钢保温复合板，将光伏组件平行铺设在屋顶上，并用夹具与彩钢瓦肋边固定[2]。江西省首家现代化养殖场光伏屋顶发电站已开始运营，光伏发电不仅满足自发自用，余电并网还能带来一部分利润。

2 结语

除了以上3种发展模式外，还有很多光伏产品应用在农业生产中，如太阳能杀虫灯在白天将太阳能发的电贮存起来，利用害虫的趋光性，晚上再放出电来灭杀害虫，不仅效果良好且对环境不产生二次污染；太阳能污水净化系统，通过光伏效应将太阳能转化为电能、热能，应用在污水处理的整个工艺流程中，节能环保[3-4]。总而言之，光伏农业在为种植、养殖提供能源供给的同时还能减轻环境污染，使得经济效益和环境效益同步发展，对于我国的农业转型具有重要意义，已经成为现代农业产业化发展的新方式。然而仍存在一些问题。首先，光伏农业成本较高，缺乏市场竞争力，主要依靠国家补贴，需要不断提升技术实力，引进竞争机制，促进光伏发电成本降低，这样才有利于光伏农业的全面发展。其次，降低光伏农业的不利因素。如光伏大棚与普通农业大棚相比，由于太阳能电池板的覆盖，存在微弱的遮光影响。最后，加强在农业领域中的应用范围。除了应用在大棚、养殖场以外，还可能运用在林业生产、水利建设、观光旅游等方面，积极推进光伏农业的多角度、多层次发展。

3 参考文献

[1] 阮晓东.光伏农业：绿色新路[J].新经济导刊，2014（3）：30-33.

[2] 刘家宏，徐鹤，王浩，等.太阳能光伏水泵提水灌溉修复草场的水资源要求[J].干旱区资源与环境，2013，27（6）：20-24.

[3] 程荣香，张瑞强.光伏微灌修复退化草地标准化示范区建设[J].水利技术监督，2010（4）：1-3.

[4] 程荣香，张瑞强.光伏提水技术在农作物灌溉上的应用[J].可再生能源，2008，26（1）：72-73.endprint