1、光伏農業大棚一、背景介紹1、 能源匱乏：我國的能源結構以煤為主，是世界上最大的煤炭消費國，相對于巨大的人口基數，面臨的能源資源形勢十分嚴峻。2、 環境污染：礦產資源能源等非可再生能源的生產和消費，對環境造成了極大的破壞和污染，節能減排形勢嚴峻。3、 電力緊缺：農業大棚地理位置以農村、郊區為主，電力等能源非常短缺，傳統電網難以到達這些地區。4、 國家政策：能源問題，農業問題越來越受到國家重視及相應的政策傾斜。太陽能光伏產業“十二五”發展規劃已將太陽能光伏生態大棚電站的模式劃定為BIPV（光伏建筑一體化）示范項目，享受國家財政補貼。二、.社會經濟效益提高土地利用率：可以在向陽面和背陰面根據不同的光

2、照條件配置以對光照要求不同的植物；較高的大棚可以構建立體農業，借用LED進行補光，例如在育苗時，可以把育苗床上架等。在一定的土地空間上，光伏農業大棚實現了農業作物經濟和能源發電效益的“雙贏”促進農民再就業：可以解決一部分農民以及40-60農村留守人員的就業農業高效規模化的示范作用：溫室大棚與屋頂技術相結合的光伏大棚，不僅可以保證棚內設施的正常運轉，還可以儲存雨水、雪水等循環利用，是集低碳、節能、環保、旅游于一身的新型高科技農業生態建設項目這極大地促進了傳統農業向工業化農業的發展，也對地區的農業發展起到了良好的示范作用。實現了農民、企業、政府的“多贏”局面觀光旅游和生態農業一體化：“光伏生態大棚

3、”還可與旅游結合構建觀光農業，與社區農產品需求結合，構建社區農場，與市民體驗結合構建開心農場等集高效種植、農業科普、休閑觀光于一體的新型農業項目三、經濟效益分析目前我國政策為金太陽工程補貼：約11元/W 光伏建筑一體化補貼：7.5元/W 農業清潔能源補貼：上限10元/W分布式光伏電價標準：1元/kwh太陽能光伏產業“十二五”規劃已將太陽能光伏生態大棚電站的模式劃為光伏建筑一體化示范項目，享受國家財政補貼，根據電費收入、作物利潤等，華盛綠能、保定天威、東方日升等進軍光伏大棚的公司給出的結論是6-8年收回成本。光伏大棚的經濟效益主要由光伏發電并網補貼和農作物經濟效益構成。一般農業蔬菜大棚造價不超過

4、100元/平方米，而光伏農業大棚造價目前大概為每畝15萬元。四、案例分析分析一：分析二：建一個100米×10米的標準太陽能光伏蔬菜大棚需投資85萬元，但5年半即可收回全部投資，大棚壽命可長達25年。以一個黃瓜大棚為例，一個大棚可產黃瓜2.5萬公斤，按平均價每公斤6元算，可賣15萬元。光伏發電一年10萬度，按國家政策收入10萬元。扣除相關成本后，一個棚年純收入可達18多萬元，5年半時間足可收回全部投資。分析三：五、風險分析1.政府扶持政策變動目前財政補貼政策的變化不會給公司生產經營業績帶來很大的風險，但是對于光伏農業大棚，若補貼政策發生變動，將對企業的經營成果產生不利影響。2.自然災害

5、的影響臺風、洪水等突發性災害；地面沉降、土地沙漠化、干旱等在較長時間中才能逐漸顯現的漸變性災害都將是影響光伏大棚正常作物生長的風險因。六、現存問題：由于薄膜光伏太陽能農業大棚模式在我國才剛剛啟動，而且多為示范區，太陽能裝機容量普遍較小，目前并沒有大規模推廣，還存在諸如前期投入成本較高、太陽能發電與農作物生產相結合關鍵技術不成熟、運營保障技術不到位以及國家扶持資金比例不高等問題。具體體現為：（一）前期投入成本很高，農業企業或農民獨自承擔不起目前，我國的非晶體硅薄膜光伏太陽能電池生產線大部分引自國外，國內企業并不掌握太陽能電池制造的核心技術，加之近年來原材料價格步步攀升，導致我國的太陽能電池生產成

6、較高。據調查，一塊非晶體硅薄膜太陽能電池板（長1.4米，寬1.1米）的內銷價格為1000元人民幣或1瓦6元人民幣，如果一畝設施農業大棚頂的2/3面積安裝太陽能電池板（太陽能裝機容量50千瓦），僅太陽能電池板至少需30萬元人民幣，如果再加上安裝費、控制器、變電器、配電箱以及蓄電池等，可能要高達50萬元，整個薄膜光伏太陽能農業大棚（玻璃溫室類型，內有加溫、降溫和通風設施）的總投入大概需要近100萬元。從表1可知，目前我國在建的或已建成的薄膜光伏太陽能示范大棚均全部由當地政府直接投資，規模較大的才有企業資金參與。因此，如果沒有政府資金的投入，完全由企業或個人承擔，負擔壓力較大,不利于在大面積設施農業

7、大棚上的應用。（二）薄膜光伏太陽能電池與農作物生產相結合關鍵技術不成熟傳統的太陽能電池是晶硅電池且不透光，近年來快速發展的是薄膜非晶硅太陽能電池，這種太陽能電池的最大優點是可以透光，而且溫度系數低，在陰天雨天和霧天也能發電，常年累計發電量比晶硅電池發電效率可提高20%左右。據調查，這種薄膜太陽能電池的最大吸收波峰在400-600nm,而植物進行光合作用的有效光譜為440nm的藍光和660nm的紅光區，在理論上薄膜太陽能電池的最大吸收波峰與植物光合作用的吸收波峰并不沖突，可以通過薄膜分光技術將植物吸收的光透過太陽能電池板供植物進行光合作用，其它的光用來發電。但目前將這種技術應用在設施農業大棚上，

8、是否能完全不影響植物的正常生長還缺乏相應的前期實驗研究，而且如何將分光技術與太陽能電池更科學地結合起來，也是一個新的課題，現在研究的很少，都在探索之中。（三）已建成的薄膜光伏太陽能農業大棚多為示范工程，與農業生產結合不緊密薄膜光伏太陽能農業大棚雖然在我國多個省份大大小小的已建成了20多個，但多數均是概念性的示范性工程。通過到山東、江西等地的示范點調研，發現建成的薄膜光伏太陽能農業大棚大多數均沒有充分利用，棚內種植農作物很少，甚至只是一個能利用太陽能發電的大棚，棚內并沒有任何農作物。當前，薄膜光伏太陽能農業大棚作為一種新生事物，僅是概念性的展示，并沒有和實際農業生產緊密結合，沒有起到既能利用太陽

9、能發電，又能進行農作物生產一舉兩得的雙贏效果。（四）配套設施不完善及運營保障技術不到位，導致實際應用效果不理想由于目前大部分的薄膜光伏太陽能農業大棚僅是示范，所以棚內并沒有相應的農業生產設施如降溫和加溫設施。我國大部分地區四季分明，夏天溫度普遍很高，冬季溫度又很低，如果建成的薄膜光伏太陽能農業大棚內沒有相應的降溫和加溫設施，在炎熱和寒冷的季節也很難保證能進行農作物的正常生產。而且大部分農業企業和農民種植者并不掌握太陽能電池的日常維護和保養技術，很多太陽能電池加工企業在建成大棚后并沒有后續的運營保障技術服務，一旦太陽能電池出現問題就很難保證能正常運行，因此已建成的大部分薄膜光伏太陽能大棚存在應用

10、效果不理想的狀況。（五）太陽能發電量與農業生產用電量不相匹配，與當地電網并網存在較大困難薄膜光伏太陽能大棚能利用太陽能發電，發的電也能應用到棚內農作物相應生產設施上如降溫和升溫設施，但發電量與用電量并不匹配。比如在炎熱的夏季和寒冷的冬天，太陽能發的電量遠達不到農業生產用的電量，相反如果是在一般的天氣，太陽能發的電量就會超過農業生產用電，就會存在多余的發電量。解決的辦法就是與當地電網并網，但目前與當地電網并網存在成本高，并網要求條件苛刻等問題。（六）國家補貼比例不高，影響大規模的推廣應用建設一個較小規模的薄膜光伏太陽能大棚也要幾十萬元，規模較大者可能需要幾百萬元，甚至上億元。目前我國為了促進太陽

11、能光伏產業的發展而開展的“金太陽示范工程”補貼比例最高為50%，這一比例應用在設施農業大棚上，依然存在投入成本太高，企業和個人承擔的風險大，因此影響了薄膜光伏太陽能大棚大規模的推廣應用。（七）薄膜光伏太陽能大棚結構承重要求嚴格，現有農業大棚改造成本高因薄膜太陽能電池普遍采用雙玻封裝的方式，組件厚度為6-7mm，而常規光伏大棚所用保溫玻璃厚度為4mm左右，兩者厚度相差2-3mm，原有的農業大棚結構承重不能滿足光伏組件的承重要求，需要對原有農業大棚結構進行改造和升級，這也導致薄膜光伏太陽能大棚的總體投入增加，限制了薄膜光伏太陽能大棚的大范圍使用。六、應用實例：目前我國薄膜光伏太陽能大棚應用情況建設

12、地點建設規模建設企業投資規模人民幣幣）投資構成運行狀態山東壽光1畝17千瓦河北保定天威保變電氣股份有限公司40萬元政府投資建成，能發電，山東壽光100畝700千瓦山東維坊華天新能源集團公司不祥政府投資在建河北承德10萬畝120兆瓦河北卡能光伏科技有限公司30億政府和企業投資項目簽約，在建江西上饒20畝100千瓦臺灣光寶綠色能源股份有限公司500萬元政府投資建成，能發電，江西鷹潭10畝60千瓦臺灣光寶綠色能源股份有限公司350萬元政府投資建成，已并網發電江蘇常州和泰州30畝100千瓦寧波金太陽光伏科技有限公司不祥政府投資在建海南三亞50畝200千瓦不祥政府投資部分建成發電，部分在建江蘇南京200畝60千瓦鴻達溫室不祥政府和企業投資前期10畝已建成發電遼寧大連0.5畝2千瓦北京中錦陽科技有限公司不祥政府投資建成湖北武漢3000畝2.1兆瓦武漢廣源光伏太陽能科技有限公司5.3億元政府和企業投資審批完成，在建青海樂都20畝，200千瓦福建均石能源集團不祥政府投資已建成發電，應用設施農牧業寧夏中衛5畝4千瓦