“农光互补”,是指将农业生产与光伏发电相结合,实现农业资源复合利用的光伏发电模式。如在农业建筑上安装光伏组件或融入灌溉系统,提高土地效率,保障粮食生产同时促进能源转型。农光互补对生态与农业的有着很多益处,能促进植物生长,动物栖息地改善,以及土壤质量提升,减少了土壤侵蚀。欧洲太阳能协会Solar Power Europe最新发布的农业光伏手册,其中指出农光互补的应用最高可提高60%的农作物产量。
图源:Solar Power Europe
该农业光伏手册将农光互补共计分成十大场景,分别阐述了具体形式及其特征,以下是Solar Power Europe农业光伏手册的十大场景应用的具体拆解,感兴趣的同学可添加文末二维码实名制领取《Agrisolar Handbook》报告原文,免费无套路。
图源:Solar Power Europe
1. 高架农作物光伏(Elevated Crop - PV):安装在农作物上方,满足农作物生长对光照的需求,又能在极端天气条件下为农作物提供保护,减少自然灾害的影响。这种投资成本较高,常见于欧洲,有较大的发展潜力。图源:Solar Power Europe2. 行间农作物光伏(Interspace Crop - PV):电池板安装在农作物行间,这种布局不仅不会影响农作物的正常生长,反而能在一定程度上改善田间小气候,减少病虫害的发生。这类型成本低,但需更多土地保证能源生产可行性,在欧洲部署较少。图源:Solar Power Europe3. 生态光伏(Eco - PV):
结合生态原则与光伏技术,注重生态保护与能源生产的平衡,是一种可持续发展的范例。在不影响农业生产的前提下,通过优化电池板的布局和设计,为野生动植物提供了栖息和繁衍的场所,促进了生态系统的多样性和稳定性。4. 高架多年农作物光伏(Elevated Perennial - PV):
对于果园、葡萄园等多年农作物种植园而言,这种模式尤为适用。满足农作物生长对光照的需求,又能在极端天气条件下为农作物提供保护,减少自然灾害对果实产量和品质的影响。
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5. 行间多年农作物光伏(Interspace Perennial - PV):在多年农作物行间安装电池板,同样可以起到调节气候、减少病虫害的作用。同时,还能为土壤保持一定的湿度和温度,有利于根系的生长和发育,提高作物的抗逆性。
图源:Solar Power Europe与干草生产兼容,成本相对较低,有发展潜力,可带来农业和环境效益。干草的生长周期和收割方式与电池板的布局完美契合,既保证了干草的产量和质量,又实现了清洁能源的生产。
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7. 高架光伏与畜牧放牧(Elevated PV with Livestock Grazing):
可为牲畜提供遮蔽,适应不同牲畜需求,投资成本因牲畜类型而异,可提升土壤健康、减少用水。8. 行间光伏与畜牧放牧(Interspace - PV with Livestock Grazing):常见且经济可行,牲畜可在行间或模块下活动,这种布局不仅不影响畜牧业的正常生产,还能促进草地植被的多样化生长,提高草地的生态质量。图源:Solar Power Europe9. 高架太阳能温室(Elevated Solar Greenhouses):
将太阳能电池板安装在温室的屋顶上,保护农作物、提高产量、延长收获期,在光照不足的情况下,还能补充人工照明,确保农作物的光合作用正常进行。但其经济可行性低,在法国和西班牙市场较发达。
图源:Solar Power Europe10. 农场建筑光伏(PV on farm buildings):安装在农场建筑屋顶,这不仅为农场提供了清洁能源,降低了用电成本,还为农业生产活动提供了更加便利的电力支持。
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农光互补的挑战与发展
农光互补同时存在着风险,例如在建设阶段不当操作如过度挖掘可导致土地退化和生物多样性下降,影响当地生态系统。需要采用正确安装方法和维护措施,也可通过设计和技术、加强植被管理等降低风险,通过多种指标监测生物多样性影响。
农光互补作为一种创新的可持续发展模式,在欧洲已经取得了一定的实践经验。通过合理的商业模式设计、多样化的范例应用以及有效的政策支持,农光互补有望在未来实现更大规模的推广和应用。它不仅将为农业发展带来新的机遇,提高农民收入,减少对传统能源的依赖。还将为全球应对气候变化、实现能源转型和生态保护做出重要贡献。让我们共同期待农光互补在未来的发展!
图源:Solar Power Europe
https://www.solar-pv-europe.org/
欧洲农业光伏项目论坛:
https://www.agriforum.eu/