光伏农业的技术有哪些

光伏农业概述：简单来说，光伏农业就是将太阳能发电广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治以及农业机械动力提供等领域的一种新型农业。

光伏农业符合生物链关系和生物最佳生产原料能量系统要求、遵循农产品生产规律并创新物质和能量转换技术，以达到智能补光、补水及调温的目的，而其产出的农产品将比现有方式生产的产品更安全、更营养、更多产。

光伏农业的光伏技术主要有：Solartech光伏提水技术(光伏扬水系统)、光伏水泵、滴灌、喷灌、微灌等产品。光伏农业的意义相较于传统农业而言，光伏农业是一场实现农场变工厂、田间变车间的生产方式变革。在国内，伴随而来的“光伏下乡”相关政策即将出台。

其在现代农业中有着广泛的运用前景和重大的现实意义：

首先，有利于种植、养殖环节的环境综合保护。如太阳能杀虫灯等设备的应用可有效解决传统农业中因大量使用化肥和农药而带来的土壤肥力下降、(蔬果)农药兽药残留严重、农业废弃物大量增加的问题，从而达到保护农村生态环境、减少食品安全事故的目的。

其次，可为种植、养殖基地提供能源供给，比如，建立光伏温室大棚能给蔬菜、花卉、苗木、牲畜等种植养殖场所提供热量和电力，以确保其顺利过冬。

第三，可改善农民生活。现在国家正在大力推进文明村镇建设，其中一个重要内容便是加快农村基础设施建设，如能将太阳能照明、太阳能取暖等在农村逐步推广，这无疑将为农民提供生活便利。

第四，光伏农业也可运用在林业生产或水利建设上，比如太阳能水情监测报告系统、林业监测报告系统、水利灌溉系统等都需要利用光伏科技和太阳能。 　由此，笔者有理由相信，光伏农业将是解决我国现代农业发展长期困境的发动机，是进一步发展农村经济、改善农民生活的必然选择，也是农业生产方式变革时势所趋。

从长远来看，发展光伏农业对于我国的农业转型具有重要意义，而从短期来看，光伏农业是是解决目前光伏产业困境的有效措施。 2011年，国际光伏市场萎靡不振，国内大量光伏企业也陷入困境，产能过剩问题严峻，原本风光无限的光伏企业集体进入“寒冬”。从根本上讲，国内光伏产业要打破危机，关键就在于能否逐渐实现自我转型，摆脱对出口的依赖，这就需要其深耕国内应用市场。 　然而，尽管中国的大城市人口众多，但房屋大多是高楼大厦，也就是说大部分城市人没有自己的屋顶，这决定了中国的光伏应用难以像发达国家一样以居民别墅的屋顶发电设备为主。光伏企业想在城市打开一片天，其难度可想而知。笔者以为，要开拓国内光伏市场，走“农村包围城市”的路线或许更为现实，而发展光伏农业则是一个必然的选择。 要走“农村包围城市”之路，光伏应用企业需要转型升级：加大产品在终端运用的研发力度，生产出在农业生产、农民生活中可广泛运用的光伏应用产品，以化解市场危机，因为广袤的农村地区有着巨大的市场潜力。比如，如果新建一个万亩的光伏蔬菜大棚，需要近200兆瓦的多晶硅片。

有专家计算，如果在全国大面积、大范围地推广光伏农业产品，其市场产值可达千亿元规模，在五年内可达到万亿元规模，这几乎是一种裂变式的增长。太阳能在光伏农业领域内的应用　光伏农业不仅是一个诱人的概念，它还具有广阔的产业化前景，现在，很多产品已在农业生产中发挥作用。

从目前的情况看，主要有以下几类：

第一，太阳能杀虫灯。相比于传统农药，太阳能杀虫灯最大的好处是取代农药或少用农药，可保证食品安全。同时，市场上的此类产品已经具有时空、雨控、光控、全天候智能化管理等功能，除了普通电源产品外，有些高科技公司还开发出一体化野外太阳能照明杀虫灯、室内便携式照明杀虫杀蚊灯等产品，极大地方便了农民进行病虫害防治。

第二，新型太阳能生态农业大棚。这种技术将太阳能光伏发电系统、光热系统及新型纳米仿生态转光膜技术综合嫁接到传统温室大棚，达到不可思议的效果。比如，转光膜技术能根据不同植物生长对不同波长光吸收的需求，对透过转光膜的太阳光进行波长转换，以便农作物更容易吸收，提高了光合作用的效率。这种新型农业大棚能完全实现能源自给，既节能环保，又极易维护，相比于传统大棚，有成本低廉、农产品量质皆高的优点。

第三，太阳能光伏养殖场，这是将现代清洁能源工程与传统养殖事业相结合，在养殖场屋顶建设光伏电站，用以改造和提升传统畜牧养殖业并提供绿色能源的一种全新尝试，同时其推广和普及也能在提升新能源利用水平方面起到积极作用。

第四，新型农村太阳能发电站。这是一种以村为单位分享光伏发电系统的创新型商业尝试，在每一个村庄建设一个光伏电站，服务三农。考虑到太阳能发电技术在新农村建设中具有较大的应用发展空间，未来这类产品将大有可为。

第五，太阳能污水净化系统。现在，农村的环境污染日益严峻，污水是其中一大问题。太阳能污水净水系统在将太阳能转化成热能、电能后再有效地运用于污水处理工艺中，在这个过程中，基本没有二次污染和能耗转移。

第六，农用太阳能小产品，如太阳能手电筒、太阳能马灯、太阳能充电器、太阳能照明灭蚊灯等。这些产品可为偏远的无电、缺电地区的农民提供极大的生活便利。 以上列举的产品只是几类极具代表性的、可实际运用的光伏产品，实际上，光伏农业还在其他很多方面有着广阔的应用前景。

假以时日，类似的产品会源源不断地被开发出来，为农业生产提供便利的同时，也能提升农业科技水平，改善农民生活水准，推动农村加快转型。国家采取措施推动光伏农业发展　综上可知，现代农业需要光伏技术支撑，而光伏产品在农业上的应用价值也不可估量，推动光伏农业发展，是发展现代农业和解决光伏产业困境的双赢之道，而政府应该在其中有所作为。

笔者以为，政府可从以下几个方面采取措施推动光伏农业发展：

首先，中央政府应尽快出台扶持光伏农业相关应用的配套支持政策和法规。

其次，各级政府应制定出资金扶持政策，以鼓励相关企业投入到光伏农业领域。除了给予企业相应的资金补助外，还应从每年的新能源专项资金中拿出部分资金用于扶持光伏农业。同时，还应允许各地农业局或科技局申请专项经费用于推广太阳能农业技术或产品。

再次，中央、省级相关部门应和各地农业厅牵头，打造光伏农业样板和示范工程，专款列入国家财政预算，为其发展培养优秀人才和培育初级市场。

最后，在农业部现有的每年农机补贴经费中增加光伏农业产品补贴的份额和范围，扶持光伏农业的快速发展，同时是为我国整体光伏产业解决燃眉之急。

•1839年，19岁的法国贝克勒尔做物理实验时．发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了”光生伏打效应”；

•1930年，朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池“，使太阳能变成电能；

•1932年，奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳能电池；

•1941年，奥尔在硅上发现光伏效应；

•1954年5月，美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池，这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池。同年，威克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了太阳能电池。太阳光能转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。

随着科技的进步，如今土地上的劳动者们的劳动方式也随之发生了改变。中国的农业人民在当光合作用与光伏效应碰撞结合的时候，科技与传统迸发出最美丽的火花。今天我们一起走进光伏的农业世界。

光伏农业开创性地将光伏发电与农业开发及节约资源相结合，衍生了众多的应用模式。

光伏大棚 | 未来农业的必选之路

农业光伏温室大棚就是这样一种集太阳能光伏发电、智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。它采用钢制骨架，上覆太阳能光伏组件，以保证光伏发电组件的光照要求和整个温室大棚的采光要求。太阳能光伏发出的直流电,直接为农业温室进行补光，并直接支持温室大棚农业设备的正常运行，驱动水资源灌溉，同时解决冬季温室大棚供暖，提高大棚温度，促进作物快速增长。

现在的光伏蔬菜、光伏花卉、光伏苗木、光伏食用菌、光伏中药材等都是依托光伏大棚而出现，对于用户来说可以实现一棚多收，一棚多得，不仅可以为用户带来不菲的经济收益，还可以践行用户节能环保的义务。

渔光互补 |潜伏在太阳能板下的“虾兵蟹将”

对于占地较广的大型光伏电站而言，日照时间长且拥有大片廉价荒漠化土地的西部地区无疑是第一选择。但是由于西部地区远离负荷中心，因此部分地区光伏电站的弃光问题一直没有很好地解决。而在东部地区发展光伏电站，虽然不愁并网，但稀缺的土地资源成为制约大型光伏电站发展绕不过去的坎。

为了解决这些困难，“渔光互补”光伏电站完胜解答，利用江南地区丰富的鱼塘资源及芦苇荡滩来开发建设光伏发电项目，采用水上发电、水下养殖的模式，用户不仅可以获得养殖收益，还可以获得国家的光伏补贴，让养殖户一举多得，并具有发展休闲旅游业的潜力。

光伏扶贫 | 家庭光伏村 发电得收益

光伏电站收益年限长，带动贫困人口增收稳定，是理想的精准扶贫产业项目。可解决深度贫困户，确保每户每年稳定增收。还能与美丽乡村建设、光伏精准扶贫、投资理财结合到一起，让用户能通过光伏发电，真真切切的得到实惠。

每发一度电，就能减少一点碳排放，推进分布式光伏发电项目建设、应用，对发展绿色新能源，助力健康生态有着重要意义。

光伏水利 | 解决世界性农业用水难题

随着全球气候的变暖，天气反复无常，农业对于水利灌溉设备的需求与日俱增。农业抗旱和灌溉缺水的问题如何解决?在基础设施发达、电网齐备的地区，这或许可以轻易解决。然而，那些电网难以覆盖的地方又当如何呢?

我国可用耕地中，有55%的缺水旱地。在邻接撒哈拉沙漠南部干旱的国家，因为缺水，农田荒废，几千万人挣扎在饥饿死亡线上，每年约有20万人饿死，世界人口总数40％的80个国家和地区严重缺水。

浙江天赐新能源科技有限公司利用太阳能源，反哺大地，潜心研究，迅速发展太阳能光伏提水技术，通过由多块太阳电池组件串并联组成的太阳电池阵列，吸收日照辐射能量，将其转化为电能，为整个系统提供动力电源，再通过光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节，将太阳电池阵列发出的直流电转换为交流电，驱动水泵，并根据日照强度的变化实时地调节输出频率，实现最大功率点跟踪，最大限度地利用太阳能。为农户带来了极大的便利，增收增产，解决了农业灌溉、人畜饮水、林业灌溉及荒漠化治理的矛盾困难。这种光伏水利，在偏远地区，电网设施相对落后的地区应用相对比较多。成为解决缺水困境的强劲可行方案。

农光互补：也称光伏农业，是利用太阳能光伏发电无污染零排放的特点，与高科技大棚（包括农业种植大棚和养殖大棚）有机结合，在大棚的部分或全部向阳面上铺设光伏太阳能发电装置，它既具有发电能力，又能为农作物、食用菌及畜牧养殖提供适宜的生长环境，以此创造更好的经济效益和社会效益。主要有光伏农业种植大棚、光伏养殖大棚等几种模式。

光伏农业一体化并网发电项目，将太阳能发电、现代农业种植和养殖、高效 设施农业相结合，

一方面太阳能光伏系统可运用农地直接低成本发电；另一方面 由于薄膜太阳电池一大特点是可做成透光的，

动植物生长所需要的主要光源可以 穿透；另外红外光也能穿透，可储存热能，提高大棚温度，在冬季有利于动植物 生长，节约能源。

该项目将惠及薄膜太阳能、系统集成、智能控制技术、设施农业、农业种植 等领域的最先进的技术、 经验和人才，以薄膜太阳能设施农业一体化并网发电站

为核心，为集薄膜太阳能发电，农业光电子工程应用、推广，现代农业种植和养 殖、加工和综合利用，农业种植和养殖技术交流推广，人才培训、观光农业、乐 活农业、农产品物流等功能为一体的高新技术农业产业基地。

农光互补光伏发电项目有：

1.农光互补。

农光互补通过建设棚顶光伏工程实现清洁能源发电，最终并入国家电网，同时在棚下将光伏科技与现代物理农业有机结合，发展现代高效农业，既具有无污染零排放的发电能力，又不额外占用土地，可实现土地立体化增值利用，实现光伏发展和农业生产双赢。

2.林光互补。

林光互补就是在光伏板下空地套种红叶石楠苗木,既可以通过光伏发电帮助贫困户增收,又能够通过苗木种植增加贫困村集体经济收入,实现光伏发电和苗木种植。

3.渔光互补。

“渔光互补”是指渔业养殖与光伏发电相结合，在鱼塘水面上方架设光伏板阵列，光伏板下方水域可以进行鱼虾养殖，光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用，形成“上可发电、下可养鱼”的发电新模式。

一、农光互补通过建设棚顶光伏工程实现清洁能源发电，最终并入国家电网，同时在棚下将光伏科技与现代物理农业有机结合，发展现代高效农业，既具有无污染零排放的发电能力，又不额外占用土地，可实现土地立体化增值利用，实现光伏发展和农业生产双赢。

二、模式：棚外光伏发电，棚内种植蔬菜，所发电量除供棚内使用外，余量并入公共电网，享受国家新能源发电政策补贴。

三、几种模式及其带来的收益情况：

冬暖式反季节光伏农业大棚

a.用途：主要种植反季节瓜果类蔬菜菜，要求冬季保温效果好

b.构造：一后墙采用土墙便于保温，棚顶使用钢结构，利用太阳能电池板和透光玻璃代替常用的塑料薄膜

c.安装举例：太阳能组件通常会安装在棚顶的后部，竖向安装三排，东西100米长，南北10米宽，种植区域透光率80%以上

d.收益：占地1000平米的棚顶可安装组件75千瓦，角度30度，年发电9万千时。大棚及发电系统总投资约80万元，发电年收入10.8万元，农业纯收入8万元，两项收益年可达18.8万元。

弱光型光伏农业大棚

a.用途：种植菌类等弱光作物，对光照要求低，保温效果要求高

b.构造：棚顶使用钢结构，利用太阳能电池板代替常用的塑料薄膜。由于这种模式的大棚不需要透光，太阳能组件通常会全部安装

c.安装举例：大棚东西100米，南北10米宽，占地面积1000平米的棚顶可安装组件800件250W组件，一个大棚整体光伏装机容量为200千瓦，角度30度，年可发电24万千瓦时

d.收益：大棚及发电系统总投资180万元，发电年收入28.8万元，农业纯收入10万元，两项收益年可达38.8万元。

光伏养殖农业大棚

a.用途：畜牧养殖，是一种钢结构连栋温室模式。该模式光伏大棚能够最大限度的用土地资源，棚顶全覆盖太阳能组件，棚下进行畜牧养殖。

b.安装示例：大棚整体由若干个南北宽8米、东西长8米的单元(清洗通道为50厘米宽)组成，大棚阳面可竖向安装三排组件，角度为30度。

农光互补光伏发电项目有：

1、光伏和农业的简单结合。是在光伏阵列间距中，种植农作物，两者结构上是独立的，在空间布局上相互结合，选择种植低矮的农作物，或者提高光伏组件高度，保证种植的农作物的高度低于光伏阵列，避免影响光伏发电。

2、光伏和农业大棚的附加式结合模式。在常规光伏电站中，光伏阵列之间建设光伏大棚，两者的独立的，在空间布局上有相互结合，互不影响。

3、光伏阵列作为农业大棚、阳光房的一部分。组件安装在向阳坡面，结构上结合为一体，可做联栋或单栋。

“农光互补”模式的优势：

1、可以有效解决发展低碳经济、节能减排和开发绿色清洁能源的问题。在众多的新能源中，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，极具增长潜力，在倡导节能环保、低碳经济的全球背景下，“农光互补”模式蕴含着巨大的发展机会和市场空间。

2、节约了建设地面电站的土地，同时可以就地转化电力，就近使用，降低电力传输中损耗，能源综合利用率大幅提升。

无论是建设家用光伏电站，还是发展其他模式的光伏电站，都可以获得国家补贴，增加自己的收入。

2、可以扶贫

光伏发电操作简单，收益稳定可靠，对于没有劳动能力的农村贫困户来说，有了一个稳定的收入来源。

3、缓解人地矛盾

光伏农业大棚发电以及渔光互补项目利用的是农业大棚的棚顶及水面，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面，光伏项目在原有农业耕地上建设，土地质量好，有利于开展现代农业项目，发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。

4、灵活创造环境

可灵活创造适宜不同农作物生长的环境。通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板，能满足不同作物的采光需求，可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物，还能实现反季种植、精品种植。

5、满足农业用电

利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。

6、开辟农业新路径

与传统农业相比，更加重视科技要素的投入，更加注重经营管理，更加注重劳动者素质的提高，作为一种新型的农业生产经营模式，在带动区域农业科学技术推广和应用的同时，通过实现农业科技化、农业产业化，将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。

7、建设美丽新农村

光伏发电是一种绿色清洁的能源，农村地区生态环境脆弱，发展光伏发电既保护了农村的环境，更推动了绿色农业生产及美丽乡村的建设。