光伏農(nóng)業(yè)大棚是集太陽(yáng)能光伏發(fā)電、智能溫控系統(tǒng)、現(xiàn)代高科技種植為一體的溫室大棚，大棚采用鋼制骨架，上覆蓋太陽(yáng)能光伏組件，同時(shí)保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電和整個(gè)溫室大棚農(nóng)作物的采光需求。太陽(yáng)能光伏所發(fā)電量，可以支持大棚的灌溉系統(tǒng)，對(duì)植物進(jìn)行補(bǔ)光、解決溫室大棚冬季供暖需求，提高大棚溫度，促使農(nóng)作物快速生長(zhǎng)。?
一、 光伏農(nóng)業(yè)大棚簡(jiǎn)介
光伏農(nóng)業(yè)大棚是集太陽(yáng)能光伏發(fā)電、智能溫控系統(tǒng)、現(xiàn)代高科技種植為一體的溫室大棚，大棚采用鋼制骨架，上覆蓋太陽(yáng)能光伏組件，同時(shí)保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電和整個(gè)溫室大棚農(nóng)作物的采光需求。太陽(yáng)能光伏所發(fā)電量，可以支持大棚的灌溉系統(tǒng)，對(duì)植物進(jìn)行補(bǔ)光、解決溫室大棚冬季供暖需求，提高大棚溫度，促使農(nóng)作物快速生長(zhǎng)。
二、 光伏農(nóng)業(yè)大棚的優(yōu)勢(shì)
光伏農(nóng)業(yè)大棚是光伏應(yīng)用的一種新的模式。與建設(shè)集中式大型光伏地面電站相比，光伏農(nóng)業(yè)大棚項(xiàng)目有諸多的優(yōu)勢(shì)：
1、 有效緩解人地矛盾，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展
光伏農(nóng)業(yè)大棚發(fā)電組件利用的是農(nóng)業(yè)大棚的棚頂，并不占用地面，也不會(huì)改變土地使用性質(zhì)，因此能夠節(jié)約土地資源?？稍谟行まD(zhuǎn)人口大量增加情況下耕地大量減少方面起到積極作用。另一方面，光伏項(xiàng)目在原有農(nóng)業(yè)耕地上建設(shè)，土地質(zhì)量好，有利于開(kāi)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、配套農(nóng)業(yè)有利于第二、三產(chǎn)業(yè)與第一產(chǎn)業(yè)的結(jié)合。而且可以直接提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。
2、 可靈活創(chuàng)造適宜不同農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境
通過(guò)在農(nóng)業(yè)大棚上架設(shè)不同透光率的太陽(yáng)能電池板，能滿足不同作物的采光需求，可種植有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品、名貴苗木等各類(lèi)高附加值作物，還能實(shí)現(xiàn)反季種植、精品種植。
3、 滿足農(nóng)業(yè)用電需求、產(chǎn)生發(fā)電效益
利用棚頂發(fā)電可以滿足農(nóng)業(yè)大棚的電力需求，如溫控、灌溉、照明補(bǔ)光等，還可以將電并網(wǎng)銷(xiāo)售給電網(wǎng)公司，實(shí)現(xiàn)收益，為投資企業(yè)產(chǎn)生效益。
4、 綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新路徑
與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，更加重視科技要素的投入，更加注重經(jīng)營(yíng)管理，更加注重勞動(dòng)者素質(zhì)的提高，作為一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，在帶動(dòng)區(qū)域農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣和應(yīng)用的同時(shí)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，將成為區(qū)域農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的支柱型產(chǎn)業(yè)。
三、 光伏農(nóng)業(yè)大棚的種植
1、 經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的農(nóng)作物
光伏農(nóng)業(yè)大棚可以重點(diǎn)發(fā)展有機(jī)特色蔬菜、食用菌和中草藥的設(shè)施化生產(chǎn)，適度發(fā)展觀賞苗木種植，提高單位土地產(chǎn)值和農(nóng)產(chǎn)品的附加值。
多數(shù)食用菌菌絲體生長(zhǎng)階段不需要光，弱光也無(wú)不良反應(yīng)，可種植食用菌的植香菇、平菇、雙孢菇和金針菇等品種;
根據(jù)蔬菜對(duì)光照強(qiáng)度要求的不同可分為要求較強(qiáng)光照的蔬菜、適宜中等光照的蔬菜和比較耐弱光的蔬菜。耐弱光蔬菜主要有芹菜、蘆筍、菠菜、生姜、韭菜、萵苣、蒲公英、空心菜、木耳菜等;
陰性和耐陰的中草藥有西洋參、黃連、黨參、麥冬、三七板藍(lán)根、白術(shù)、半夏、天麻、靈芝等;
可在大棚內(nèi)培育耐陰苗木、盆栽、花卉等。
2、 可發(fā)展為觀光農(nóng)業(yè)
利用良好的交通和區(qū)位優(yōu)勢(shì)，充分利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境兩大資源，依托觀賞苗等生態(tài)旅游資源，配合有機(jī)蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)采摘等農(nóng)業(yè)旅游資源的開(kāi)發(fā)建設(shè)，發(fā)展多種形式的觀光、休閑和體驗(yàn)等旅游項(xiàng)目，形成特色化、規(guī)?；挠^光農(nóng)業(yè)。
四、 建造形式
光伏農(nóng)業(yè)大棚的建造主要是一體化的薄膜光伏大棚(發(fā)電組件與鋼骨架柔性連接)、在原有大棚上的專業(yè)改造等。一般新建大棚按照一體化建設(shè)，見(jiàn)下圖所示。
大棚發(fā)電組件可選用薄膜組件、多晶硅、單晶硅組件。光伏大棚與普通大棚相比，其鋼架結(jié)構(gòu)要復(fù)雜、造價(jià)相對(duì)比普通的大棚高。
五、 光伏大棚的發(fā)電
1、 發(fā)電量
光伏大棚一般一畝地布置一個(gè)光伏大棚，面積約為：60m*8.5m，每個(gè)大棚大致可以布置60kW，根據(jù)威海的太陽(yáng)能資源情況，年滿發(fā)小時(shí)數(shù)約1274小時(shí)，以20MW的安裝容量為例，年均發(fā)電量約為2548萬(wàn)kWh，25年總發(fā)電量為63700.萬(wàn)kWh。
2、 電價(jià)及補(bǔ)貼
光伏大棚所發(fā)電量消納有兩種方式：一是小規(guī)模的分布式光伏電站(如6MW以下)，采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)的方式，所發(fā)電力按電網(wǎng)銷(xiāo)售電價(jià)銷(xiāo)售給農(nóng)業(yè)大棚的使用者或者其他用戶，剩余并入電網(wǎng)，可以獲得全電量為0.42元/W的補(bǔ)貼;一種是規(guī)模較大，直接并入電網(wǎng)，上網(wǎng)電價(jià)按照“魯價(jià)格一發(fā)〔2013〕119號(hào)文件，2013-2015年并網(wǎng)發(fā)電的光伏電站上網(wǎng)電價(jià)確定為每千瓦時(shí)1.2元(含稅，下同)”計(jì)算。可以申請(qǐng)國(guó)家光伏建筑一體化補(bǔ)貼，
農(nóng)業(yè)項(xiàng)目也可申請(qǐng)相關(guān)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目補(bǔ)貼、財(cái)政補(bǔ)貼等，如山東省農(nóng)業(yè)廳、財(cái)政廳菜籃子"產(chǎn)品生產(chǎn)果菜項(xiàng)目,另外，如果分布式項(xiàng)目不大于20MW，可按照當(dāng)?shù)毓夥鼧?biāo)桿電價(jià)上網(wǎng)，且備案可進(jìn)入分布式光伏規(guī)?？刂浦笜?biāo)。
六、 發(fā)電效益分析
以一個(gè)20MW的光伏項(xiàng)目為例，光伏大棚的建設(shè)內(nèi)容包含：光伏系統(tǒng)的建設(shè)安裝費(fèi)用、項(xiàng)目土地費(fèi)用、農(nóng)業(yè)大棚本體的建造費(fèi)用、接入系統(tǒng)費(fèi)用，合計(jì)約12470元/kW。
測(cè)算參數(shù)設(shè)置：考慮土地租賃費(fèi)用：每年1200元/畝;電價(jià)為1.2元/kWh;項(xiàng)目動(dòng)態(tài)總投資為24941.02萬(wàn)元，銷(xiāo)售稅金及附加總額為1160.32萬(wàn)元，繳納增值稅總額為13328.02萬(wàn)元。
采用以上參數(shù)，測(cè)算結(jié)果如下：
建成大棚后出租，假定出租收入為每年1200元/畝，項(xiàng)目融資前稅前內(nèi)部收益率為8.93%，資本金稅后內(nèi)部收益率為10.70%。投資回收期為10.11年。
建成大棚后不出租，項(xiàng)目融資前稅前內(nèi)部收益率為8.55%，資本金稅后內(nèi)部收益率為9.43%，投資回收期為10.39年。
項(xiàng)目發(fā)電如果可以全部并網(wǎng)消納，企業(yè)在繳納光伏大棚土地費(fèi)用后，仍可以保持大于8%的內(nèi)部收益率。
七、 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，光伏農(nóng)業(yè)大棚是一種新形式的土地綜合利用方式，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)與清潔能源緊密結(jié)合的產(chǎn)物，項(xiàng)目節(jié)約土地，不改變土地屬性，又可以將空間立體利用，產(chǎn)生清潔電力，擴(kuò)大供電可再生能源比例，帶來(lái)雙向效益。
采用光伏大棚，可以推動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)科技高效的循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)。光伏大棚項(xiàng)目可以建設(shè)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范教育基地，把農(nóng)業(yè)活動(dòng)、科技示范等融為一體，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)，繁榮地區(qū)經(jīng)濟(jì)，建成省市特色農(nóng)業(yè)的樣板和窗口。
