太陽能是迄今為止最為安全、可靠、清潔的天然能源，目前太陽能的最佳利用方式是利用光伏轉換效應，將照射到多晶硅電池上的太陽熱輻射能轉換成電能。光伏農業(yè)是迅速發(fā)展的新興行業(yè)，它是將太陽能光伏轉換發(fā)電應用到農業(yè)生產活動如種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲害防治以及農業(yè)機械動力提供等領域的一種新型農業(yè)。
農業(yè)光伏作為光伏與農業(yè)兩種產業(yè)的深度結合，是對傳統(tǒng)農業(yè)技術精華的傳承，同時利用現代生物技術、信息技術、新材料和先進裝備等，實現了生態(tài)農業(yè)、循環(huán)農業(yè)技術模式集成與創(chuàng)新，為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力的技術支撐。
光合原理支持產業(yè)發(fā)展
根據光照強度與光合作用的關系，光照強度到達一定強度后，光合作用強度不再增加反而隨光照強度的增加而急劇下降，進入休眠保護狀態(tài)。一般而言，在我國的一二類光照資源豐富區(qū)域，早晚陽光較弱，卻是植物光合作用較強的時候，而上午至下午光照較強，植物處于保護狀態(tài)，光合作用反而較弱。也就是說全天有近70~80%的陽光實際是過度富余的，對植物光合作用沒有幫助，這也就不難解釋為何較蔭涼附近的植物反而茂盛的緣由。
同樣，大棚種植實踐中，進入大棚的陽光大約為投影面積的50%左右情形下，棚內還需做遮陽調節(jié)，以避免陽光過烈。
大量的陽光房、大棚種植的實踐也說明植物生長并非依靠太陽直射光，散射光更利于植物的生長。植物生長所需光照強度并不高，其光合作用的強度與適宜的環(huán)境溫度具有更大的關聯(lián)度。陽光房、大棚的構造主要為人工制造，更適于植物生長的溫度和濕度環(huán)境。
上述理論為進行農業(yè)光伏提供了有力的支持。
農業(yè)光伏采用在一般大田作物上方架設跟蹤式光伏電池組件，進行太陽能發(fā)電，下部空間仍保留原有的種植狀態(tài)。光伏電池組件水平投影遮擋系數控制在20~35%的范圍內，采用跟蹤系統(tǒng)，利于光照較強時提供更多的遮陽比例，為下部空間農作物生長提供合理的光照強度。
為保證各區(qū)域植物接受的陽光均勻，光伏組件的安裝不能過大集中安裝，雖然總體滿布率滿足要求，但局部區(qū)域終年不見陽光，這就歪曲了農業(yè)光伏的設計本意。
經過實踐檢驗，采用組件寬度1米，空隙寬度1.5米~2米的間隔布局，對下部農作物的光照基本沒有構成任何實質性影響。在溫度較高、日照過強的地區(qū)，該類系統(tǒng)的運行更有助植物生長，提高土地原有畝產量。
諸多特征助推跨界應用
目前農業(yè)光伏的幾個特征：
新興科技產業(yè)。現代農業(yè)+光伏發(fā)電，且光伏運行過程中能夠滿足農業(yè)對光照的適時需求。
一體化產業(yè)。農業(yè)與光伏存在充分的結合，農業(yè)種植(養(yǎng)殖)+光伏發(fā)電。
多重效益。發(fā)電、農業(yè)、生態(tài)改善多功能并舉。
節(jié)約土地。立體使用土地，成本較低。
跨界應用，資本運營。新產業(yè)，不再是僅僅以農民為主體的運營，而是加入了大量工商企業(yè)家群體與互聯(lián)網技術、信息技術、智能控制技術、新能源、現代農業(yè)多學科、多領域的高度融合。資本市場化運營，農業(yè)產業(yè)化，大量工商業(yè)資本投入，大量工商業(yè)人才轉型進入。
雖然農業(yè)光伏的理論基于大田作物的生產機理，但已經具備綜合性、多學科、跨領域的特征，需要更為廣泛的研究、實踐和推廣。我國城市的高度集中，高密度建筑，已經很難為光伏發(fā)電這種優(yōu)質的清潔能源、分布式能源提供落腳之處，但廣闊的城郊接合部、蔬菜基地、養(yǎng)殖基地、荒灘水面為這樣一種能源提供了可能。
實踐引導健康生態(tài)農業(yè)
農業(yè)光伏目前發(fā)展的重點領域還是基于農業(yè)大棚較多。
封閉式光伏種植大棚、半封閉式、光伏養(yǎng)殖大棚、漁光互補電站和光伏電站生態(tài)養(yǎng)殖等農業(yè)與光伏的結合項目是目前常見的項目，已經在國內許多項目上實施，并取得較好應用成果。
陜西蒲城隆基生態(tài)光伏新能源有限公司投資的40MW項目，選用樂葉牌單晶組件生態(tài)光伏電站，采用可調傾角支架體系，冬季電站下部凈空超過1.5米，夏季為2.3米，適于一般農業(yè)、蔬菜、牧業(yè)，以可調傾角模式運行。目前種植小麥、玉米、蔬菜、中草藥、梨樹、核桃、花椒果樹等。
第二代固定可調傾角支架系統(tǒng)，采用單晶組件單列組件或雙列排布，對地面陽光遮擋小，滿布率大約在30%，可實現春秋季一年3~4次傾角調節(jié)，可增加發(fā)電量3~5%。下部空間統(tǒng)一，凈空高度2.5~3米，適合于農業(yè)機械化耕種。
第三代農業(yè)光伏開始邁向智能化方向發(fā)展，完全采用跟蹤系統(tǒng)，可以實現農業(yè)陽光的適時需求調整，已在多個項目中應用。西安隆基公司投資位于西藏昌都的智能大棚發(fā)電系統(tǒng)，隆基清潔能源投資的位于陜西三原縣的跟蹤式斜單軸系統(tǒng)，下部空間均超過3米，可以進行廣泛的農業(yè)機械化生產和種植。浙江同景投資的位于衢州江山的農業(yè)光伏，下面可種植水稻。
互補型農業(yè)體系是方向
新城鎮(zhèn)化的發(fā)展和我國農村土地政策的深化改革，導致農村大量富余勞動力的出現，大中城市已經難以消納這些富余勞動力，必然滯留在農村城鎮(zhèn)，為新城鎮(zhèn)化發(fā)展提供了機遇。
工商業(yè)資本的圈地運動，必然導致大量失地農民，只有進入現代農業(yè)產業(yè)，成為產業(yè)工人，反過來推動城鎮(zhèn)化的建設，消納富余勞動力，增加內需，提振經濟。因此，我國農業(yè)產業(yè)現代化也勢在必行。
基本農田作為我國農業(yè)的基礎資源短期內難以在政策法律層面有重大改變，而低效土地上的農業(yè)項目也因為投資收益較差難以獲得工商業(yè)資本的青睞，互補型農業(yè)體系在未來一段時間內將是我國農業(yè)現代化與工業(yè)化的最佳結合點——農業(yè)光伏成為目前的主要方向。
作為一個新生事物，我國的特殊情形決定了農業(yè)光伏具有積極的現實意義。農業(yè)光伏作為一個政策導向，將大大推動城鎮(zhèn)化建設的發(fā)展，成為新的動力，是我國“三農”問題深化改革的重要試驗田。
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