农光互补的可持续农业

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农光互补,简单来说,就是在同一片土地上,既种植农作物,又布设光伏发电设施。这种模式在现代农业中的应用日益广泛,而且因其在提高土地利用效率和促进绿色能源发展等方面的优势,被视为推动农业现代化的重要途径。

农光互补的关键参数

要成功实施农光互补,我们需要考虑以下关键参数:

  1. 光伏电池组件的选择:光伏电池组是太阳能光伏发电系统的核心部件。考虑到单体功率、转换效率、价格成本、技术成熟度和市场占有率,本项目选择规格为550Wp的双面双玻单晶硅光伏组件。

  2. 逆变器的选择:光伏逆变器对发电量、初始投资和运行成本、电能质量有至关重要的影响。考虑到组件先进性、度电成本及项目投资内部收益率、现场实际情况等因素,我们选择了EP-3125-HC集中式逆变器,采用1.31左右的容配比方案。

  3. 光伏阵列的设计:太阳电池方阵的发电量与阳光入射强度有关。光线与太阳电池方阵平面垂直时发电量最大,随着入射角的改变,发电量会明显下降。太阳能跟踪装置可以将太阳能板在可用的8小时或更长的时间内保持方阵平面与太阳入射光垂直,将太阳能最大程度的转化为电能。

光伏农业的优势

  1. 项目用地优势:开发建设光伏农业一体化项目的思路应运而生,项目可选址于除基本农田以外的农用地,以土地经营权流转方式取得土地,科学、合理、高效的将设施农业和光伏发电结合,在不改变土地利用性质的前提下,实现光伏电站的建设,并能使二者相得益彰,和谐并行发展。

  2. 光伏农业一体化项目的用地选址:设施农业用地应尽量利用荒山荒坡、滩涂等未利用地和低效闲置的土地。确需占用耕地的,应尽量占用劣质耕地,同时通过耕作层土壤剥离利用等工程技术等措施,尽量减少对耕作层的破坏,禁止占用基本农田。

  3. 光伏农业一体化项目的立项备案:设施农业项目备案和光伏发电项目备案在已经备案好的设施农业项目上,规划建设光伏发电。利用设施农业构筑物棚顶,安装布置光伏发电板,不影响设施农业生产,不新增占地,不改变土地使用用途。

发电与用电需求的匹配

在农光互补系统中,光伏发电系统的发电功率要与农业设施(灌溉、照明、通风、保温和监测系统)的总用电功率相匹配,并留有10%以上的功率盈余。这样,光伏发电系统可以满足农业设施的日常运行需求,同时还有余电供其他用途。

适宜作物的选择

在光伏大棚内,我们选择种植对光照需求较低的作物,如喜阴植物或不需要光照的菌菇等,以减少光伏电板遮挡阳光对农作物生长的影响。

建设流程和设计要点

从项目选址、农作物选择、项目规划、可行性研究设计、初步设计、施工图设计,到最后的项目实施,农光互补项目的建设流程中,每一步都需要细心规划和深思熟虑。设计要点包括考虑光伏电站对农作物的影响,实地调研了解当地气候环境条件和农作物生长条件,邀请农业专家进行实地考察,确定适合种植的农作物,重视农作物销售渠道,以及考虑农作物对光伏电站设施和设备产生的不利影响。

效益分析

农光互补项目不仅可以带来经济效益,还可以产生环保效益。以1000亩用地面积,即装机容量为20兆瓦的农光互补项目为例,投入部分包括土地租金、农业大棚部分投入费用和光伏电站建设费用,收益部分则来自光伏电站每年的发电效益和农业大棚的年收益。综合分析,该项目大约在4.0年后可以收回投入的静态成本,回报率为25%。而在环保效益方面,光伏发电可以大幅度减少碳排放,每年大约可以减少二氧化碳排放12000吨,从而对改善环境和防止全球变暖起到积极作用。

问题及解决方案

农光互补项目在实施过程中可能会遇到一些问题,例如项目初期投入较大,光伏电价补贴削减,收益未知,商业化运营的公司也不愿意参与到这些项目中。然而,只要有足以调动农民、牧民、公司的市场收益,就能解决这些问题,农光互补的发展并不需要完全依赖地方政府那双看得见的手。

农光互补是一种创新的农业发展模式,它不仅能提高土地利用效率,也能推动绿色能源的发展,对于推动农业现代化具有重要意义。然而,农光互补的发展并不是一帆风顺的,需要克服许多困难和挑战。只有当农民、牧民和公司能从市场中获得足够的收益,农光互补才能真正实现可持续发展。

人世间 投资 农业
发表于 2023-07-29,更新于 2024-04-25 阅读量: