双碳背景下湖南省光伏农业助力乡村振兴研究

江思诗，赵思怡，李 丹

(长沙师范学院，湖南 长沙 413000)

0 引言

2020 年9 月22 日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布，中国力争2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和目标，“双碳”的概念及理念由此在我国迅速传播[1]。“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式，通过加快降低碳排放步伐，有利于引导绿色技术创新，提高产业和经济的全球竞争力[2]。

近年来，随着“双碳”政策的逐步推进，光伏农业迎来了新的春天。 据中国电力企业联合会预计，2023 年太阳能发电并网容量将达到490GW，成为第一大可再生能源。 湖南省位于我国中东部地区，属于亚热带季风气候，雨热同期，适宜发展农业，是我国的农业大省。 同时，夏季时间长，辐照充足，秋季高温天数多，属于光照资源较为丰富的地区，有利于发展光伏产业。 在地区经济发展过程中，湖南省在4 911个贫困村设有村级光伏扶贫电站，希望借用光伏发电带动当地经济发展。 因此，湖南光伏与农业结合有很大的发展潜力。 2022 年10 月份，湖南省发改委印发的《湖南省电力支撑能力提升行动方案(2022—2025 年)》中提出，政府将大力支持实施电力绿色低碳转型行动和可再生能源的发展，助力湖南省碳达峰碳中和目标如期实现[3]。

1 光伏农业的概念和发展意义

光伏农业，是将太阳能发电广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉以及病虫防治中的一种新型农业。 该种新型农业利用农光结合，实现太阳能发电与农业种植、养殖的高效结合，在光伏行业的高速发展、我国乡村振兴战略的紧步推进中具有广阔的发展前景。

2023 年全国两会的召开，“新能源＋乡村振兴”成为十大热词之一，实施乡村振兴战略是建设美丽中国的关键举措，大力发展清洁能源为乡村振兴注入了新的动力[4]。 “双碳”背景下，清洁能源逐步替代传统化石能源已是必然趋势。 而光伏农业对乡村振兴的意义，远不止于推动“双碳”进程，更成为重塑乡村图景，助推“乡村振兴”的新路径，能够有效帮助无数乡村从“脱贫”走向小康。 随着我国能源结构的调整，以及助农力度的加大，光伏农业将会在相关政策下大有作为。

2 “双碳”背景下湖南省光伏农业助力乡村振兴研究现状

在2016—2020 年期间，湖南省分别实现了110万、150 万、110 万、65 万、30 万人口脱贫，截至2021年，全省51 个贫困县(市)、6 923个贫困村、682 万农村建档立卡贫困人口全部实现脱贫摘帽，取得了脱贫攻坚战役的全面胜利。

在湖南省的本次脱贫攻坚战中，光伏扶贫发挥了不可磨灭的作用。 从2016 年开始，湖南省在符合条件的贫困县以及贫困村，因地制宜，有序地开展并推进光伏扶贫项目的建设。 截至目前，全省已经建成村级光伏扶贫电站4 911个，建设规模高达38.72万千瓦。 在光伏扶贫项目的推进过程中，湖南省因地制宜考察贫困村的相关情况，利用荒地荒山等搭建光伏板，推出相关政策保障以及提供技术支持建设村级光伏发电站。 同时，每年开展1 至2 次全省光伏扶贫工作业务培训会，提高光伏扶贫相关人员的技术水平，为光伏扶贫项目的推进提供了强有力的人力资源保障。 至此，光伏扶贫已经成为湖南省贫困人口增收的重要途径之一。

2023 年2 月17 日，湖南省农办主任、农业农村局长会议在长沙召开。 会议指出，今年全省“三农”工作要紧紧围绕“全面推进乡村振兴，加快建设农业强省”这一主题。 同时，会议强调了打造种业创新、防止规模性返贫这一重点。 在过去的几年里，湖南省的种业创新也在稳步的建设和推进中。 湖南省邵阳市新邵县坪上镇小河村是湖南省的深度贫困村，在2020 年5 月6 日贫困发生率曾高达30.7%[5]。小河村利用“光伏＋农业大棚”建立的集温湿度控制、光伏发电、农产品加工为一体的“光农结合生产车间”，每年可以发电6 万千瓦·时，在满足车间内的基本电能消耗的同时还能给村民们带来5 万元的纯收益[6]。 除此之外，该举措还为村民们提供了127 个就业岗位，带动了村集体经济发展，使村民人均收入由6 500元增长为12 000元；占地面积2 800亩的湖南华容光伏电站，采用板上发电、板下种植的模式，使单位面积的土地达到最大产出，使1.4 万户农民人均增加近万元的年收入。 光伏与农业相结合已经成为产业扶贫的重要抓手，通过光伏板与农业大棚相结合，采用板上发电、板下种植的模式，实现“板上经济＋板下经济”共同发展，推动湖南省的乡村振兴步伐。

3 湖南省光伏农业助力乡村振兴发展存在的问题

3.1 市场缺乏规范管理

光伏产业，作为我国近些年来的一个新兴产业。在1958—2004 年处于萌芽探索阶段；2004—2008年迎来了快速发展阶段；2008—2011 年进入了危机调整期；2011—2018 年开始步入内部整合期；2018年至今我国光伏产业处于良性发展期。 随着光伏产业发展阶段的不断变化，国家每年对光伏所出台的相关政策也做出了相应调整。 由图1 可知，政府所出台的相关光伏的政策根据数量走向可分为形成期、成长期以及上升期三个阶段，图1 中的数据表明，形成期所颁发相关政策数量较少，经历上升期之后，近些年来出台政策呈现下降趋势[7]。

图1 近十年国家光伏政策出台情况

一方面，颁布的相关政策数量越来越少，导致光伏扶贫项目利率上升，农民负担加重[7]；另一方面，光伏行业监管缺失，导致各光伏公司之间的不良竞争、安装队伍不规范、一味追求利润而忽略质量、售后问题不能得到有效解决、农民维权被动等，光伏产业出现了“乱象丛生”的现象。 同时由于公司内部逐利思想过重，也让不少企业钻了国家以及法律政策的空子，在与农民的合同中通过隐藏“霸王条约”以及哄抬光伏板价格等来牟取暴利。 《凤凰眼》之前曾曝光某地一农民王贵民因农业所购买的相关光伏设备比市场价足足多花费了7 万元，其中相关的差价均为光伏公司所赚取。

3.2 湖南省分布式光伏电站配储成本进一步增加

调查数据显示，湖南省的峰谷差值一度高达2 000万千瓦，但火电标杆的装机只有2 200万千瓦并且电价很高。 湖南省的这种有限的调峰能力在西南部以及南部表现尤为突出。 因为湖南省没有绿色消纳区域，因此想要更好地缓解当前光能消纳的形势，则更需通过配备储能设施来缓解。 同时，光伏产业链原料成本也在增加，尤其是最主要的两种原材料——多晶硅和碳酸锂，根据行业咨询机构PV infolink 在11 月23 日所公布的数据，均价为302.0元/kg 的多晶硅， 较 2022 年 1 月初的均价238.0 元/kg涨了将近100.0 元/kg；在上海钢联所发布的数据中，11 月24 日的58.75 万元/吨，较2022年1 月初的 28. 5 ～29. 0 万元/吨涨了将近30 万元/吨[8]。 对这两种主要原材料，无论是哪一种，其价格在将近一年的时间内都成倍地上涨，这给终端市场带来了一定影响，使得光伏配储设施成为一种昂贵的选择，从而导致农业运用光伏成本大大增加。 与此同时，因为光伏储能设施追求更高的效益，全国包括湖南省在内的多个省市出现了“一刀切”式的现象，强制要求光伏电站配置高比例的储能设备，这样不仅会对光伏电站的业务以及建设进度带来一定的阻碍，而且会使分布式光伏电站配储成本增加，造成了湖南省28 家企业为分布式光伏电站项目配置储能设施的承诺最终形成“空头支票”的局面，严重打击了农民在建设光伏项目上的积极性。

3.3 资金来源单一

“光伏＋农业”在助推美丽乡村建设中起着不可忽视的作用，光伏农业扶贫项目的主要资金来源于国家政府的支持。 其配套设施需要较大的花费，且开发前期需大量资金周转，现光伏成本市场价格为8～9 元/W，若按照一亩地可以有200kW 的容量来算，安装农业光伏成本为8.1 元/W，100 亩地大概需要85 万元的投资额；加之光伏农业后期收益周期长，其间涉及的技术设备需要一定的维修费用，给政府带来极大的压力[9]。 光伏农业的发展不仅仅需要考虑到投资大、维修难、周期长，还需对湖南省人民可支配收入进行综合考量。 湖南省的贫困地区数量较多，导致财政提供的专项资金十分有限。 政府虽有相关补贴农户政策，但补贴具有不持续性，使得农民在光伏农业新能源项目上面临短期资金压力。投资企业可能会面临资金、技术风险、人员管理等问题，若没有财政给予一定的支持，多数企业会选择持观望态度。

3.4 电力的消纳能力不足

电力消纳就是指对电能的吸收、消化。 在发电设备完成发电后，如果电能不能有效储存起来就造成了浪费，所以要将富余出来的电能通过多种途径实现最有效的利用，例如将余电送到有电能需求的地区，从而实现电力的有效消纳。 2018 年，中国可再生能源生产装机容量超过7 亿千瓦，占电力装机容量的38.3%[10]。 尽管我国正在大力发展和推广绿色能源，但电力消耗问题仍在逐渐显现，并变得更加严重。 在《关于发布全省2020—2021 年度新能源消纳预警结果的通知》中指出了湖南省存在着新能源的消纳能力不足的问题，特别是在湖南省的南部和西南部，能源消耗压力很大。 湖南省区域被划分为红色预警区、黄色区域和绿色区域，不管是可再生资源还是不可再生资源，都需得到最有效的开发和利用，否则会造成资源的浪费。 电力的消纳能力不足会影响光伏产业的建设和前进步伐，因此，电力消纳问题的解决是光伏农业产业更进一步发展的关键。

4 湖南省光伏农业助力乡村振兴发展对策建议

4.1 多方发力＋加强市场管理

针对光伏行业监管力度不够、市场秩序混乱的问题，能源部门、政府部门、监管部门不仅要积极响应各金融机构和监督机构实施现阶段已有政策，还要积极配合绿色信贷政策、光伏发电项目信贷政策等，加强规划布局、落实产业政策，扎实推进光伏发电各项政策，使光伏发电市场规范化、秩序化，努力实现绿色光伏行业的高质量发展；基于银行贷款利率上升的现状，国家应利用宏观调控手段，确保资金来源的整齐性，政府应全面了解光伏发电项目并网接入情况，客观评价各地光伏发电基本情况，以及对电量收购、电费结算、光伏相关价格、补贴支付、收费政策执行情况等进行定期全面的检查；企业在合同中隐藏“霸王条款”、牟取暴利的违法行为，阻碍了社会进步思想的发展，违背了光伏扶贫的初衷。 企业应该要定期开展思想教育活动，提升企业思想政治工作水平和质量，将政治工作和企业文化有机结合起来，自觉将自身的效益和农民的利益紧密结合起来，形成良好的行业自律环境，保证产品的高质量和高性能，切忌为了抢占市场份额，低价销售次品，或偷工减料，损害农民直接权益，使得市场交易的不确定性及风险进一步增加；对社会来说，公众和各媒体机构要积极参与光伏产业市场监督工作，当发现企业和监管部门之间存在利益往来，或为企业弄虚作假提供便利时主动上报，坚决取消其资质。

4.2 合理配置＋双向融合发展

对应用于农业的光伏电站配置储能设施，需要从各个地区的光照条件、调峰能力以及消纳能力等方面进行考虑。 相比于强制性要求，光伏电站配置高比例的储能设备，采用最合适的配置比例会更节约有效。 除此之外，如果光伏成本无法进行终端疏导，光伏农业对光伏储能则需承担更大的成本，相关农业项目成本对经济收益影响也会更明显。 因此，在缺乏有效的市场机制的背景下，精准评估光伏农业项目成本的承受能力以及合理配置光伏储能设施是更合适的选择。 为降低成本，光伏农业可以充分利用湖南本土光伏企业优势，例如上海世博会中国馆中湖南制造的高效彩色双玻太阳能电池组件展示后，2008 年成立的湖南省红太阳新能源科技有限公司表现了强劲的发展趋势。 利用国家政策与企业优势，充分运用互联网技术，实现光伏农业产业链与互联网双向融合发展，使下层应用消纳与上层能源网络充分结合，从而互补原材料的成本压力。

4.3 多方建设＋技术推进并举

光伏农业的发展更适合在光线充足、自然条件优越的地区发展。 如长沙地处亚热带季风气候，降水充沛，气候温和，四季分明，是湖南省太阳能资源较丰富的地区，具有较好的太阳资源开发潜力，适合光伏发电的应用[11]。 因此，在取得省级电网出具的消纳意见，且充分考虑长沙区域的在建项目规模和消纳能力后，即可通过在此类自然条件适宜的地区引导光储一体化项目的建设，从而提高光伏电力的消纳能力，保障电力生产的有效性和稳定性。 除此之外，还要大力支持湖南省新能源企业技术中心的建设和发展，构建符合湖南特色的新能源创新体系，发展多方位、多层次的新能源技术创新模式。 同时，通过互联网、大数据、物联网等新型信息网络技术，大力推动湖南省光伏发电等新能源生产和电力消纳技术的研发，应用各种储能方式，实现在光伏电力消纳和超大电能储能等技术方面取得重大突破，解决技术难题。 最后，组织储能和其他服务供应商作为市场主体，优化储能电站资源并降低用电能耗成本，鼓励各种市场主体承担相应的消纳责任和符合条件的市场主体完成省能源局规定的最低消纳责任权重，积极主动地落实消纳任务。

4.4 多方参与＋精准农户补贴

光伏农业项目中，坚持“精准扶贫”是必不可少的。 光伏农业的市场前景很大，在当下社会资源缺乏的状况下，引入光伏能大幅降低农业消耗资源。光伏扶贫是利用太阳能发电的新型农业模式，将有限的资金分配给最需要的受益对象，才能发挥资金的真正价值。 财政资金有限，所以更要保证在光伏农业项目中的透明度，让每一笔资金都精准落到建卡立户农民袋子中，完成农民想要脱贫改善生活的美好愿望。 一方面，大力向农户宣传光伏农业的价值，让农户能抛开短期利益的诱惑有长远眼光，与政府积极配合，一起让光伏深入农业中，合作双赢实现“1＋1＞2”。 另一方面，与银行、金融机构、投资企业进行深入交流，在面对项目风险和融资大的问题上，可选择在企业其他项目上给予一定政策优惠，减少财政的支出、提高企业积极性。 同时，大力推动产业融合，让各个行业与光伏农业建立利益往来，扩大参与主体范围:如教育业与光伏农业结合，通过向偏远地区孩子普及光伏农业的价值与意义，让光伏农业深入人心；与旅游业相结合，迎合现代人追求时尚、复古等消费心理，将光伏设计与大众喜爱元素融合。乡村在引入新型能源的同时，打造网红打卡地，将光伏农业与地方特色有机结合，从而推动乡村振兴发展。