舌尖上的光伏——初露崢嶸的光伏農業(yè)

　　2012年5月，一部美食紀錄片《舌尖上的中國》曾感動(dòng)無(wú)數中國人?！渡嗉馍系闹袊?》延續了第一部的拍攝模式，是一部探討中國人與美食的關(guān)系的食物紀錄片。在本片第一集《腳步》中，重點(diǎn)講述了各種美食在不同地域的演變和食物中對中國人“鄉愁”情節的一種演繹。民以食為天，對中國人來(lái)說(shuō)，一天中最美好的時(shí)光莫過(guò)于在一天的辛勞后和家人坐在同一張桌子前分享食物的那一刻。數千年來(lái)，中國人的生活方式發(fā)生了巨大的變遷，餐桌上的食物種類(lèi)也與我們的先祖有了很大的不同。然而，不管日子如何變化，我們獲得的食物終究是我們用雙手獲取的。

　　勞者得其食，這是對勞動(dòng)者最大的犒賞。隨著(zhù)科技的進(jìn)步，如今土地上的勞動(dòng)者們的勞動(dòng)方式也隨之發(fā)生了改變。中國的“舌尖”同時(shí)也是陽(yáng)光下的“舌尖”，當光合作用與光伏效應碰撞結合的時(shí)候，科技與傳統迸現出最美麗的火花。在本文中，筆者將帶讀者們走進(jìn)光伏的農業(yè)世界?！吧嗉馍系闹袊庇性V不完的鄉愁，舌尖上的光伏則是喜悅振奮的進(jìn)步之花。當太陽(yáng)直接發(fā)電用于農業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，這個(gè)世界已經(jīng)有了很大的不同。

　　太陽(yáng)能光伏農業(yè)大棚 未來(lái)農業(yè)的必選之路

　　農業(yè)光伏溫室大棚就是這樣一種集太陽(yáng)能光伏發(fā)電、智能溫控、現代高科技種植為一體的溫室大棚。它采用鋼制骨架，上覆太陽(yáng)能光伏組件，以保證光伏發(fā)電組件的光照要求和整個(gè)溫室大棚的采光要求。太陽(yáng)能光伏發(fā)出的直流電,直接為農業(yè)溫室進(jìn)行補光，并直接支持溫室大棚農業(yè)設備的正常運行，驅動(dòng)水資源灌溉，同時(shí)解決冬季溫室大棚供暖，提高大棚溫度，促進(jìn)作物快速增長(cháng)。

　　農業(yè)和光伏“聯(lián)姻”，建立了“棚內種菜、棚頂發(fā)電”的新模式。以日光溫室為例，其頂部安裝120塊電池板的日發(fā)電量可滿(mǎn)足大棚卷簾機械、濕簾風(fēng)機降溫系統、水肥一體化、二氧化碳發(fā)生器、植物生長(cháng)燈等各種生產(chǎn)設備的用電需求，剩余電量可直接通過(guò)并網(wǎng)系統并入電網(wǎng)。

　　隨著(zhù)《太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規劃》將太陽(yáng)能光伏生態(tài)大棚電站的模式劃定為BIPV(光伏建筑一體化)示范項目，享受?chē)邑斦a貼，光伏農業(yè)大棚的應用在我國日漸興起。在2014年國家能源局14 GW的光伏發(fā)電目標提出以后，大規模的光伏發(fā)電應用也正式隨之提上議程。然而，隨之而來(lái)的缺地問(wèn)題也日漸暴露出來(lái)。光伏農業(yè)大棚不僅能提高土地利用率、解決就近農民的就業(yè)問(wèn)題，還對農業(yè)有高效規?；痉蹲饔?。觀(guān)光旅游和生態(tài)農業(yè)一體化更是讓旅游結合構建觀(guān)光農業(yè)，與社區農產(chǎn)品需求結合，構建社區農場(chǎng)，與市民體驗結合構建開(kāi)心農場(chǎng)等集高效種植、農業(yè)科普、休閑觀(guān)光于一體的新型農業(yè)下項目。

　　2014年4月，由青島華盛綠能農業(yè)科技有限公司栽培，即墨普東華盛太陽(yáng)能農莊的光伏大棚茶葉首次進(jìn)入春茶采摘期，成為國內首批成功在光伏大棚中生長(cháng)收獲的“光伏茶”。這種采用“陰陽(yáng)光伏大棚”技術(shù)，為太空茶品種提供了適度溫和的光照，頭茬三兩三春茶叫價(jià)8000元，還供不應求。

　　對于占地較廣的大型光伏電站而言，日照時(shí)間長(cháng)且擁有大片廉價(jià)荒漠化土地的西部地區無(wú)疑是第一選擇。但是由于西部地區遠離負荷中心，因此部分地區光伏電站的棄光問(wèn)題一直沒(méi)有很好地解決。而在東部地區發(fā)展光伏電站，雖然不愁并網(wǎng)，但稀缺的土地資源成為制約大型光伏電站發(fā)展繞不過(guò)去的坎。針對這種情況，中電投集團首創(chuàng )“漁光互補”模式光伏電站，使以江南水鄉為代表的東部發(fā)達地區大規模發(fā)展光伏電站成為可能。

　　到底何為“漁光互補”光伏電站?所謂“漁光互補”光伏電站，就是利用江南地區豐富的魚(yú)塘資源及蘆葦蕩灘來(lái)開(kāi)發(fā)建設光伏發(fā)電項目，采用水上發(fā)電、水下養殖的模式，并具有發(fā)展休閑旅游業(yè)的潛力。

　　“漁光互補”模式在中國江蘇已成規模。這種模式充分發(fā)揮土地效益，對全國土地綜合利用與新能源產(chǎn)業(yè)結合發(fā)展將起到良好的示范作用。

　　建湖一期光伏發(fā)電項目建設規模為20兆瓦，占地約46.67萬(wàn)平方米，總投資2.39億元。項目于2011年10月15日開(kāi)工建設，12月29日并網(wǎng)發(fā)電。建湖二期10兆瓦、三期10兆瓦光伏發(fā)電項目占地約51.33萬(wàn)平方米，總投資1.8億元。兩個(gè)項目同時(shí)于2013年4月1日開(kāi)工，7月10日投產(chǎn)并網(wǎng)發(fā)電。

　　在沙家浜的江蘇省常熟現代漁業(yè)產(chǎn)業(yè)園核心區，有240畝魚(yú)塘中矗立著(zhù)上萬(wàn)根水泥柱子，架起4萬(wàn)多塊多晶硅太陽(yáng)能電池板，進(jìn)行光伏發(fā)電。太陽(yáng)能電板遮蔽的魚(yú)塘里，則“潛伏”著(zhù)大閘蟹、龍蝦、中華鱉、塘鱧魚(yú)、澳洲小青龍等特種水產(chǎn)。這是國內首個(gè)“漁光互補”項目，綜合利用土地、太陽(yáng)能等資源，實(shí)現“多贏(yíng)”。

　　光伏水利技術(shù) 解決世界性農業(yè)用水難題

　　中國耕地面積居于世界第4，落后于美國、俄羅斯和印度。而且更令人心憂(yōu)的是，我國可用耕地中，有55%的缺水旱地?？刻斐燥?，這是旱地農民生活的真實(shí)寫(xiě)照。隨著(zhù)全球氣候的變暖，天氣反復無(wú)常，農業(yè)對于水利灌溉設備的需求與日俱增。農業(yè)抗旱和灌溉缺水的問(wèn)題如何解決?在基礎設施發(fā)達、電網(wǎng)齊備的地區，這或許可以輕易解決。然而，那些電網(wǎng)難以覆蓋的地方又當如何呢?

　　前不久，“2013年云南省十大科技進(jìn)展”評選結果揭曉，“太陽(yáng)能光伏取水技術(shù)”成為“十大科技進(jìn)展”之一。光伏取水技術(shù)是云南省近年來(lái)大力推廣的新型提水技術(shù)，發(fā)展勢頭強勁。并在云南實(shí)現了一批優(yōu)質(zhì)成功應用案例，成績(jì)亮眼?！疤?yáng)能光伏取水技術(shù)”是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的光機電一體化系統，它利用利用來(lái)自太陽(yáng)的持久能源，通過(guò)由多塊太陽(yáng)電池組件串并聯(lián)組成的太陽(yáng)電池陣列，吸收日照輻射能量，將其轉化為電能，為整個(gè)系統提供動(dòng)力電源。再通過(guò)光伏揚水逆變器對系統的運行實(shí)施控制和調節，將太陽(yáng)電池陣列發(fā)出的直流電轉換為交流電，驅動(dòng)水泵，并根據日照強度的變化實(shí)時(shí)地調節輸出頻率，實(shí)現最大功率點(diǎn)跟蹤，最大限度地利用太陽(yáng)能。

　　太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈 一燈保平安

　　近日，瀘州市合江縣鳳鳴鎮實(shí)施現代農業(yè)項目建成區，全部免費安裝太陽(yáng)能滅蟲(chóng)燈，可有效殺滅蒼蠅、蚊蟲(chóng)、飛蛾以及農作物害蟲(chóng)，保護農作物免受蟲(chóng)害。滅蟲(chóng)燈既可殺滅蒼蠅、蚊蟲(chóng)、飛蛾，每盞燈控制面積40畝左右，大大節省了人工防治費用，同時(shí)還可以照明，晚上成為稻田里的一道風(fēng)景線(xiàn)，引來(lái)許多人觀(guān)看。

　　太陽(yáng)能滅蟲(chóng)燈簡(jiǎn)便易用，其智能控制模塊可在白天把太陽(yáng)能轉換成電能并存儲到蓄電池中，到了晚上自動(dòng)點(diǎn)亮誘蟲(chóng)的光譜變頻光源，發(fā)出特定頻譜的光線(xiàn)，把周?chē)粌砂倜追秶鷥鹊暮οx(chóng)吸引過(guò)來(lái)，再以3200伏的高壓電網(wǎng)將其電死。

　　據介紹，滅蟲(chóng)燈除了能減少農藥的使用，節省種植成本，降低土壤和水源污染之外，還能降低農產(chǎn)品污染，實(shí)現綠色無(wú)公害，提升農產(chǎn)品附加值，增加農民收入，在蟲(chóng)害防治中展現出可觀(guān)的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

　　事實(shí)上，太陽(yáng)能不僅被用來(lái)制作殺蟲(chóng)燈，在農作物生長(cháng)中也有重要作用。2014年第十五屆中國(壽光)國際蔬菜科技博覽會(huì )于4月20日在壽光國際會(huì )展中心開(kāi)幕。其中10號展廳無(wú)光條件下生長(cháng)的植物吸引了眾多參觀(guān)者們的注意。

　　在菜博會(huì )10號展廳植物工廠(chǎng)內，已有十幾厘米高的生菜正在紫紅色調的環(huán)境中“安靜”地生長(cháng)著(zhù)。植物工廠(chǎng)內“完全不用陽(yáng)光”，在每個(gè)栽培架上都裝有LED燈，根據不同植物使用不同的LED光進(jìn)行24小時(shí)照射，調節植物生長(cháng)期。由于植物工廠(chǎng)內環(huán)境可控性強，栽培環(huán)境的二氧化碳濃度可以得到大幅增加，使植物的光合作用效率提高，植物生物量的形成和營(yíng)養物質(zhì)的積累都是常規栽培的幾倍。

　　據展廳工作人員介紹，植物工廠(chǎng)上方鋪設的太陽(yáng)能玻璃板，能汲取陽(yáng)光的“能量”，由幾條線(xiàn)絡(luò )連接著(zhù)下面的植物工廠(chǎng)組件，也就是LED燈，“這座光伏生態(tài)農業(yè)大棚正是光伏一體化應用，上方的光伏發(fā)電系統由太陽(yáng)能電池組件和逆變器組成，可為大棚提供可靠的常備電源，通過(guò)LED燈為植物補光。所發(fā)電力可用于支持棚內農業(yè)設備的日常運行，也可并網(wǎng)發(fā)電?！?/p>