
光伏農業(G+N):在農業生產實踐過程中,為了實現一地多用,提高單位土地產出率,將農業經營設施(或單元)的基礎上科學設計、合理嫁接光伏的經營模式。包括:農業設施(大棚)上面建光伏電站,下面種植業、養殖業、休閑觀光農業等 實現“農業經營與光伏發電兩不誤”,太陽能資源利用與土地資源利用有機結合,為農業產業結構調整、推動新能源資源開發利用。
光伏農業——釋義
“禾”+“家”=“稼”
農業(N)+光伏(G)=光伏農業
光伏農業又叫農光,因為不局限于光伏,還包括光熱。莊稼需要空間,需要一個家,光伏產業為農業打造一個框架,使農業更快更有效地增長。我們給植物一個家,植物給我們人類回報。按照這種解釋,光伏產業推動農業轉型,就是光伏農業。農業加光伏,就是農業N+光伏G=光伏農業,把光伏農業概念,通過這兩個模塊進行拆分組合,可以進行模塊化的分析。
光伏農業——提出理由(大道理)
農村發展目標:多元化的必由之路
民意基礎:健康食品、勞動就業
地域條件:面積大 地大物博三山六水一分田
國家戰略:能源安全清潔能源
產業基礎:跨界整合發展空間大
光伏農業——提出理由(數據說話)
節能減排。以總裝機容量為20MW、占地1000畝的農光項目測算,年均發電量4000萬度,年節約標準煤5480噸,年減排二氧化碳1.88萬噸,年減排二氧化硫105噸,年減排粉塵75噸。
農業光伏——三大理念
技術創新;集成創新理念;模式創新。
十大模塊有菌光、漁光、菜果光等等。菌光,常規的理解把光伏農業理解成蔬菜大棚的農業,大棚的光伏,這是一個很狹隘的概念,還有林光、水利光,這篇文章將根據這十個模塊進行解析。
一、農光十大模式 1菌菇光伏模式
這種模式是在空地種植速生植物,對廢棄資源循環利用,解決大量固體廢棄菌包的環境壓力。
【“一地多用(三用)”】模式:
頂——光伏大棚發電;中間——栽培食用菌;地下——水產養殖。
光伏菇陰陽棚模式
光伏菇聯體棚模式
【棚形解析】: 陰陽坡面60:40 ,棚上面套一個罩衣
優勢:一棚兩用
劣勢:空間利用率偏低(過道、陰面空間沒有利用);菌棚邊沿的支撐點沒有用 ;成本較高
【菌光模式成本構成】:
【效益測算】:
光伏食用菌每畝傳統簡易菇棚:若投資5萬元(含原材料)每個棚周年可產鮮菇3萬公斤,按每公斤5元,每棚年毛收入15萬元,當年可收回投資,還有10萬元的純收入,是西紅柿的4.8倍,是棉花29.4倍,是玉米的53倍,是小麥的67倍。
2漁光互補模式
目前有幾種分類,是封閉式、開放式、飄浮式和跨越式。飄浮式的水深在七八米的時候,不可能打樁,這樣成本太高。
漂浮式:
水上浮體太陽能發電系統電:池板、 “浮體架臺”;連接架臺、 “連接板(橋接板)”和用于固定兩者的“緊固帶”構成,可在每個浮體架臺上,以10度的設置角度一張張安裝外形尺寸為寬(1500~1700mm)×進深(980~1000mm)×高(35~50mm)的太陽能電池板。
【考慮因素】:
一般建設在湖泊,河,池塘,溪,煤礦塌陷區,稻田養魚等地區。放養方式,喂料方式,捕撈方式,遮光方式(比例),漂浮物影響。
模擬“漁光互補”遮光對黃顙魚采食的影響
3蔬菜(瓜果)光伏模式
封閉式連體連棟大棚
封閉式單體大棚
敞開式單體大棚
敞開式在北方做很好,敞開的架子正好是果蔬爬藤的支撐,這就降低了成本?,F在很多光伏電站,特別是在河北,如果不結合農業,可能地面電站很難批,這就恰好可以在農業方面做一些探索。蔬菜方面,有航天蔬菜,航天蔬菜也有喜陰的,這個類項目也可以做一些旅游農業。
【喜陰植物】:
蔬菜:生菜、苦菊、觀音菜、田七、油菜、韭菜、生姜
花卉:臘梅、麥冬草、桃葉珊瑚、蕨類、蘭科、苦苣苔科、鳳梨科、天南星科、竹芋科及球海棠科等室內觀葉植物。
瓜果:桔子,枇杷 。
【現有蔬菜大棚改造考慮的因素】:
1、不占壓土地、不改變地面形態的用地可按原地類認定,不改變土地用途、在年度土地變更時作出標注。
2、棚形 單體 連體 支撐材料
朝向 朝南(東西) 朝東(南北向)
3、植物 喜光 喜陰 半喜光
4、規模大小
4畜禽(牧業)光伏模式
畜牧光在北京地區也發展的很好。在張家口張北區有羊群基地,內蒙草原等其他地區還有養雞養鴨基地,和窯洞結合起來,打了很多的洞讓雞去生蛋。
封閉式(牧民散養——集體規模建設分包給牧民養殖)
半封閉、半開放式
開放式
窯洞雞
5林光模式
林光就是常見的園藝、林木、果樹,國家林業局對林業政策適當放開也提供了一定的空間。
【喜陰花卉】: 蘭花——喜陰,玉簪——特別喜陰濕的環境
適宜種植于弱光型、陰陽型花卉苗木光伏大棚,封閉式、敞開式光伏農業大棚。
6藥材光伏模式
在一些地方種一些中藥材,這些藥材都可以跟光伏很好地結合,種植時間是十到十一月份種下去,在來年的三四月份挖出來。
中藥材當中,三七、鐵皮石斛、靈芝、天麻要、豬苓、重樓、鬧羊花、紫參玉竹、旱半夏、黃精、白芨、龍牙百合等喜陰中藥材適合在陰冷潮濕的山區地方種植。
7生態光伏模式
河北有湖畔,內蒙的包頭也有大量的礦山,其他的地方比如煤礦區、鹽堿地,都可以做生態光伏的開發。
沙漠、鹽堿地、荒山、涂灘
8熱電光模式
可持續發展的光跟農的結合,還有熱,這個熱量涉及到很多的資源。因為農作物跟熱的關系很密切,零下五度以下的蔬菜會凍死,這是開發時需要考慮的問題,要考慮周邊有沒有一些熱源?比如電廠、熱氣管,盡可能規劃的時候把項目往那邊靠,這樣有利于光伏項目的開展。比如池,可以把水池做成小的,讓水發揮儲熱功能。水可以用來清洗太陽能電池板,還可以滴灌,用途很大,所以可以做一些示范。國家前幾年欠環境的債很多,我們可以把“坑”變成“坑”,成為有利的東西。
超級傳熱材料(傳熱速度是常規的1000-5000倍)
9服(“三產”)光模式休閑觀光旅游
農業有很多三產,農貿市場、生態農莊、光伏跟墓地的結合等。
光伏數字殯葬藝術文化園模式
【光伏公墓的特點】:
1、土地資源緊張,一地多用。殯葬改革的重要內容——減少死人占耕地
2、陰陽平衡(光伏——陽,墓地-陰,符合陰陽和諧)光伏需要長期穩定的場所,墓地具有長期不會遷移的特點
3、弘揚社會公德、傳播正能量、推進兩個文明建設,用文明的方式紀念逝者
4、讓逝者在光伏大棚下安息符合傳統的習俗
【技術模塊】:藍牙信標二維碼技術,光伏,遠程掃墓物聯網,邊坡修復,蠟像,移動焚燒。
其中,藍牙信標技術——引進于芬蘭,將信標安裝在預先設定的客體上,當物體接近物體時自動開戶解說功能。
藍牙信標(二維碼技術)
【物聯網監控設備特點】:
1.遠程無線視頻傳輸
采用高性能物聯網3G無線視頻服務器。它是集圖像采集、壓縮、存儲、傳輸于一體的遠程無線監控終端。產品集成度高,運行穩定、可靠,無需昂貴的網絡投資和系統工程布線,組網簡單、開通迅速,監控對象不受距離、地域、時間的限制,監控中心可安置在網絡所及的任意地點。已廣泛應用于森林防火、水利水閘、電力設施、景區監控、工地監控、高速公路等物聯網視頻監控領域。
2.無線流量控制設計
由于3G網絡的發展還處于初期階段,3G的資費還比較昂貴,而且由于無線網絡的特性,雖然3G的帶寬有了很大的提高,但是總體的網絡資源還是比較有限,為了節約3G資費,節省網絡資源,更好的使用3G網絡,系統特別設計了很多無線流量控制的功能。(1)流量和時長統計;(2)視頻分發;(3)限時播放。
10水利光模式
水利光伏——偏遠農村,尤其是山區、海島解決生產、生活用電的同時,推動農村機電排灌、節水灌溉等現代農田水利技術的發展,實現節省人力、財力、物力、電力的目的。
光伏水利涉及的領域或技術有光伏提水系統(或稱光伏揚水系統)、農田排灌、節水灌溉及其控制系統和光伏生活用水、光伏海水淡化、光伏污水處理等,因此,領域十分廣泛。
大跨度式光伏支架
【優點】:大跨度式光伏支架原理與斜拉橋原理,便于成本低、美觀、敞開式、透光率強、污水處理廠。魚塘上捕魚方便,光線充足。
二、農光常見組合模式
光伏農業十大模塊怎么組合?一個項目當中,設計成哪幾個農業模塊?是菌光還是菜光等等?這些效果都不一樣。比如在張家口可以設計菌光、菜光,但不能過于強調漁光;在內蒙古養殖設計牧光,或根據地熱資源加入儲熱。因地制宜去設計可以使效益最大化。
1、農業企業——設施農業
光伏企業——在設施農業的棚頂上安裝支架+棚頂光伏板
土地費用分攤
2、光伏企業——棚頂+支架增加部份+光伏經營
農業企業——棚下設施農業部份 土地租金分攤
3、光伏企業——棚頂+支架+設施農業+土地費用
——租賃給農業企業
4、光伏企業——棚頂+支架+設施農業+土地租金包給農業企業
5、光伏企業——棚頂+支架(上面部分) 農業企業——支架下面設施部份
【適用情況】:
地域:全國大部份區域
資源:農作物秸稈資源豐富的地方
氣候:寒冷、干燥、潮濕
屬性:生態修復、農村技術改造
農光、生態農業項目、循環農業 設施農業、現代農業園區、生態農莊、新農村建設項目。
熱電沼——溫泉(地熱)光模式
農光與新能源綜合利用結合:
生物質能
風光沼儲
煤礦塌陷區與廢棄礦區生態修復與光伏
采煤塌陷區用于水生植物與光伏漁業(漁光一體化)是一種非常好的結合模式。
山東省濟寧市65萬畝煤礦塌陷區
光伏農業與航天植物觀光旅游結合