【智慧农业】光伏智能大棚建设种类及优势

　　随着节能减排的提出，到现代农业的发展，光伏智能温室大棚建设成为农业的重头戏。

　　智能温室建设是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚。温室主体采用钢制骨架，顶部覆盖太阳能光伏组件，能同时满足太阳能光伏发电和温室内部农作物的采光需求。太阳能光伏所发电量，可用于温室灌溉系统，可以对植物进行补光，也可以解决温室大棚冬季供暖需求。不仅能有效降低用电成本，还能提高温室运行效率。

　　光伏农业大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚，大棚采用钢制骨架，上覆盖太阳能光伏组件，同时保证太阳能光伏发电和整个温室大棚农作物的采光需求。太阳能光伏所发电量，可以支持大棚的灌溉系统，对植物进行补光、解决温室大棚冬季供暖需求，提高大棚温度，促使农作物快速生长。

　　（1）普通农业大棚：让阳光可以投射进来，而让水分和热量流失较少，这样就可以在大棚内形成反季节环境。

　　（2）光伏农业大棚：属于温室大棚与屋顶技术相结合的光伏发电系统不仅可以保证棚内设施的正常运转，还可以提高植物的生长速率，是集低碳、节能、环保、旅游于一身的新型高科技农业生态建设项目。

　　伏农业大棚是光伏应用的一种新的模式。与建设集中式大型光伏地面电站相比，光伏农业大棚项目有诸多的优势：

　　利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。

　　通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板，能满足不同作物的采光需求，可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物，还能实现反季种植、精品种植。

　　与传统农业相比，更加重视科技要素的投入，更加注重经营管理，更加注重劳动者素质的提高，作为一种新型的农业生产经营模式，在带动区域农业科学技术推广和应用的同时，通过实现农业科技化、农业产业化，将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。

　　光伏农业大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面，光伏项目在原有农业耕地上建设，土地质量好，有利于开展现代农业项目，发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。

　　（1）土地利用优势：棚上光伏发电、棚下生态养殖、种植，提高了土地的综合利用率。

　　（2）节能优势：一部分光伏发电量可就地消纳，减少了输电线）经济效益优势：可申请农业扶持资金，光伏又可享受可再生能源电价补贴。

　　（5）接入优势：国家能源局已将利用光伏农业大棚项目纳入分布式项目管理，执行光伏电站标杆电价，是项目备案和电网接入有利政策。

　　（6）光伏扶贫优势：国家扶贫办要求各地因地制宜，利用贫困地区荒山荒坡、农业大棚或设施农业等建设光伏电站，直接增加贫困人口收入。

　　（7）项目选址优势：地面电站用地需求量高，一般只能选址于荒山、荒坡、滩涂等未利用地，地形复杂，地质条件差，电站建设难度大。农光互补项目可利用一般农田，在不改变土地利用性质的前提下，实现光伏电站的建设。

　　光伏农业大棚的建造主要是一体化的薄膜光伏大棚（发电组件与钢骨架柔性连接）、在原有大棚上的专业改造等。大棚发电组件可选用薄膜组件、多晶硅、单晶硅组件。光伏大棚与普通大棚相比，其钢架结构要复杂、造价相对比普通的大棚高。

　　此类型大棚成本较高，但装机量大，可添加的其他可选辅助设备多，可建成集观光旅游和生态农业一体化的智能型新型农业大棚。

　　此类型大棚成本和装机量适中，可选安装的智能设备不多，属于经济适用型大棚。

　　此类型大棚结构简单，成本较低，装机量偏小，基本无附加智能设备，仅用于光 伏发电。

　　农业大棚原本是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培；果树生产用于栽培葡萄、草莓、西瓜、甜瓜、桃及柑桔等；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培养等；养殖业用于养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗；食用菌的生产培育等。

　　（1）发电量光伏大棚一般一亩地布置一个光伏大棚，面积约为：60m*8.5m，每个大棚大致可以布置60kW，根据威海的太阳能资源情况，年满发小时数约1274小时，以20MW的安装容量为例，年均发电量约为2548万kWh，25年总发电量为63700万kWh。

　　一是：小规模的分布式光伏电站（如6MW以下），采用自发自用余电上网的方式，所发电力按电网销售电价销售给农业大棚的使用者或者其他用户，剩余并入电网，可以获得全电量为0.42元/W的补贴；

　　二是：是规模较大，直接并入电网，上网电价按照“鲁价格一发〔2013〕119号文件，2013-2015年并网发电的【光伏电站】上网电价确定为每千瓦时1.2元（含税，下同）”计算。

　　可以申请国家光伏建筑一体化补贴，农业项目也可申请相关农业项目补贴、财政补贴等，如山东省农业厅、财政厅菜篮子产品生产果菜项目。另外，如果分布式项目不大于20MW，可按照当地光伏标杆电价上网，且备案可进入分布式光伏规模控制指标。

　　（1）光伏系统的建设安装费用、项目土地费用、农业大棚本体的建造费用、接入系统费用，合计约12470元/kW。

　　（2）测算参数设置：考虑土地租赁费用：每年1200元/亩；电价为1.2元/kWh；项目动态总投资为24941.02万元，销售税金及附加总额为1160.32万元，缴纳增值税总额为13328.02万元。

　　采用以上参数，测算结果如下：建成大棚后出租，假定出租收入为每年1200元/亩，项目融资前税前内部收益率为8.93%，资本金税后内部收益率为10.70%。投资回收期为10.11年。建成大棚后不出租，项目融资前税前内部收益率为8.55%，资本金税后内部收益率为9.43%，投资回收期为10.39年。项目发电如果可以全部并网消纳，企业在缴纳光伏大棚土地费用后，仍可以保持大于8%的内部收益率。

　　伏发电以5000平米农业大棚，装机量约为255KW,以每瓦10元计算，总投资约为255万元，农业电价约为5毛/度，收益见下表：

　　光伏智能大棚内种植的作物和大棚外的光伏发电年总收益还是相当可观的，可见，作为一种新形式的土地综合利用方式，光伏智能温室是现代化农业与清洁能源紧密结合的产物，既节约土地，不改变土地属性，又可以将空间立体利用，产生清洁电力，扩大供电可再生能源比例，带来双向效益。光伏智能温室大棚建设也可以推动绿色农业生产，实现科技高效的循环生态农业。对于城市地区，可以把光伏温室大棚项目建设成为现代农业示范教育基地，把农业活动、科技示范等融为一体，发挥产业集群效应，繁荣地区经济，建成省市特色农业的样板和窗口。