樊 月 楊元智
(延安農(nóng)業(yè)投資建設(shè)(集團(tuán))有限公司,陜西 延安 716000)
近些年來(lái),伴隨國(guó)際油價(jià)不斷上漲,光伏能源自身重要性與全球發(fā)展戰(zhàn)略意義得以顯現(xiàn),同時(shí),作為一種清潔能源,光伏發(fā)電具有極為廣闊的市場(chǎng)前景與發(fā)展空間,其目前已成為能源科學(xué)主要發(fā)展方向。光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的結(jié)合,能夠?yàn)樾履茉磁c農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與可持續(xù)健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),而作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),我國(guó)始終在采用高投入+高消耗的粗獷式方法維持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),這便促使如何在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期改變這種農(nóng)業(yè)發(fā)展方式成為首要解決問(wèn)題。
在光伏發(fā)電方面,太陽(yáng)能電池板屬于關(guān)鍵部分,光伏發(fā)電就是在太陽(yáng)能電池板的幫助下,從聚光到電能的完整轉(zhuǎn)換過(guò)程,光伏發(fā)電的時(shí)代可以追溯到19世紀(jì)40年代末,生物學(xué)家在研究實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)看到了光伏的效用,為太陽(yáng)能電池板的出現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。太陽(yáng)能電池板的原理如下:在陽(yáng)光下,集成icPN結(jié)中的電子器件可能會(huì)消化吸收光,進(jìn)入自由充電狀態(tài),并在晶體中高速移動(dòng),由此產(chǎn)生的孔洞也會(huì)隨著核心緊密移動(dòng)PN結(jié),按照一定的標(biāo)準(zhǔn),最終在PN結(jié)中自由積累,而光能在PN結(jié)中積累,這時(shí),PN結(jié)之間可能存在電位差,充分發(fā)揮電源的作用。
光伏發(fā)電系統(tǒng)包括以下關(guān)鍵部分:(1)光伏太陽(yáng)能電池板。(2) 蓄電裝備。(3) 控制面板。(4) 逆變電源。使用光伏太陽(yáng)能電池板可以完成太陽(yáng)能到電磁能的轉(zhuǎn)換,再利用逆變電源進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)換,然后輸送給客戶。
“光伏農(nóng)業(yè)大棚”是基于當(dāng)代蔬菜大棚設(shè)施與太陽(yáng)能光伏發(fā)電緊密結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)設(shè)施,通過(guò)在蔬菜大棚上設(shè)置光伏發(fā)電設(shè)施,安裝在大棚上的太陽(yáng)能電池板還具有紅外線感應(yīng)阻隔功能,解決了傳統(tǒng)蔬菜大棚的隔熱升溫問(wèn)題,在實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)的同時(shí),提高作物種植的產(chǎn)量和效率。2019年我國(guó)光伏農(nóng)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),2019年7月,截至2020年12月,我國(guó)光伏農(nóng)業(yè)大棚、漁光互補(bǔ)養(yǎng)殖、太陽(yáng)能畜禽養(yǎng)殖大棚等新建項(xiàng)目已達(dá)900多個(gè),截至2021年7月底,光伏農(nóng)業(yè)總數(shù)量已達(dá)1400余個(gè),農(nóng)村市場(chǎng)成為我國(guó)光伏市場(chǎng)的新突破點(diǎn)?;谶@樣的環(huán)境,我國(guó)光伏發(fā)電設(shè)施農(nóng)業(yè)將進(jìn)入發(fā)展的機(jī)遇期。
光伏農(nóng)業(yè)設(shè)施是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與現(xiàn)代設(shè)施相結(jié)合的新事物,這種創(chuàng)新方式由于對(duì)象的控制權(quán)、義務(wù)和責(zé)任,在實(shí)驗(yàn)和實(shí)施過(guò)程中并沒(méi)有很協(xié)調(diào),不可避免地存在相關(guān)問(wèn)題。政府部門(mén)、企業(yè)、農(nóng)民的情況都存在一定的誤差,值得進(jìn)一步探索和完善。
以陜西省為例,對(duì)于光伏發(fā)電設(shè)施,地方政府農(nóng)業(yè)部門(mén)要在前期補(bǔ)貼4700萬(wàn)元,未來(lái)三年補(bǔ)貼1200萬(wàn)元;在發(fā)電中后期,政府將對(duì)這種發(fā)電方式給予補(bǔ)貼,標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.7元,早期資本投資總額超過(guò)7100萬(wàn)元。中后期,隨著發(fā)電量的進(jìn)一步增加,政府補(bǔ)貼力度不斷加大,按照每年發(fā)電量800萬(wàn)千瓦時(shí)計(jì)算,政府部門(mén)每年向太陽(yáng)能發(fā)電公司的發(fā)電網(wǎng)絡(luò)支付費(fèi)用,需要補(bǔ)貼450萬(wàn);當(dāng)?shù)靥?yáng)能企業(yè)估計(jì)6-8年就能收回成本,因此前幾年納稅不會(huì)太多。費(fèi)用增加而收益少,勢(shì)必給政府部門(mén)造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),政府部門(mén)的經(jīng)費(fèi)籌措建立了更高的要求。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低、地方財(cái)政收入一般的地區(qū),建設(shè)光伏發(fā)電設(shè)施存在一定困難,這成為當(dāng)前光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展的桎梏之一。
當(dāng)?shù)剡\(yùn)營(yíng)光伏設(shè)施的中節(jié)能是一家新能源企業(yè),在農(nóng)業(yè)方面并不擅長(zhǎng)。雖然其成立了農(nóng)業(yè)管理部、銷(xiāo)售部,可就目前的情況來(lái)說(shuō),陜西地方大棚種植農(nóng)作物的關(guān)鍵是土豆、青稞、玉米等,土豆總面積較大,約420畝,占50%,青稞種植比例為約 25%,約200畝土地資源用于園林綠化、旅游觀光。此外,在調(diào)查期間,近17%的土地資源未被利用,其中土豆長(zhǎng)周期短,近年多采收。通過(guò)調(diào)查和走訪了解到,公司于2021年種植玉米,現(xiàn)階段尚未采收,公司目前的農(nóng)牧業(yè)收入基本來(lái)源于土豆,但由于公司成立時(shí)間短、速度快,尚未建立相對(duì)穩(wěn)定的營(yíng)銷(xiāo)渠道,土豆雖然在2014年初有賣(mài),但銷(xiāo)量并不好。此外,當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較低,設(shè)施農(nóng)機(jī)發(fā)展也緩慢,設(shè)施種植機(jī)械和自動(dòng)化水平較低。當(dāng)?shù)仄髽I(yè)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的土層培育、種植、澆水、施肥、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等工作大部分由人工完成,種植條件相對(duì)落后,生產(chǎn)率不高。農(nóng)業(yè)機(jī)械配套設(shè)施水平不高,目前產(chǎn)品型號(hào)少,缺乏專(zhuān)用微型作業(yè)機(jī),大棚內(nèi)各種切割需要的作業(yè)機(jī)械設(shè)備較少,配套設(shè)施較少,企業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施的資金投入明顯不足,只有大量專(zhuān)業(yè)化的農(nóng)業(yè)設(shè)施才能提高糧食作物的生長(zhǎng)水平,才能從根本上改善糧食作物產(chǎn)銷(xiāo)難問(wèn)題。
在征地初期,農(nóng)民的利益得不到保障,山東省政府通過(guò)承包土地為農(nóng)民出租了500畝土地資源,每年1000畝地租,共30年,一次性付清5年。首先,與當(dāng)?shù)叵啾龋慨€土地純收入約1500元,一畝地地租不高;其次,租期過(guò)長(zhǎng),增加了農(nóng)民的風(fēng)險(xiǎn),使他們基本缺乏土地資源,土地資源的歸屬將成為一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,直到合同期限屆滿,只有約 30% 的農(nóng)戶對(duì)土地流轉(zhuǎn)合同感到滿意。很多人對(duì)目前農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)狀況不滿意,這從側(cè)面說(shuō)明農(nóng)戶正處于農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)過(guò)程中,國(guó)家利益得不到保障。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)以農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)方式為基礎(chǔ),利用高新技術(shù),將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展為高效農(nóng)業(yè);根據(jù)企業(yè)、農(nóng)業(yè)合作機(jī)構(gòu)和農(nóng)民的利益,發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),連接企業(yè)、農(nóng)民和銷(xiāo)售市場(chǎng)的全產(chǎn)業(yè)鏈,為企業(yè)和農(nóng)民創(chuàng)造巨大的權(quán)益。但是,太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施企業(yè)與農(nóng)戶的權(quán)益并沒(méi)有緊密聯(lián)系,公司按勤勞天數(shù)(日結(jié)算)支付給農(nóng)民,公司的農(nóng)業(yè)、盈虧與農(nóng)民無(wú)關(guān),這是為了農(nóng)民的生產(chǎn)主動(dòng)性和相互合作,這在一定程度上限制了光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
如前所述,光伏太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,在這個(gè)階段,非常多的公司從事制造和銷(xiāo)售,放眼國(guó)際市場(chǎng),光伏太陽(yáng)能電池板年均總產(chǎn)值多年保持在4000MW以上,我國(guó)在該行業(yè)的市場(chǎng)占有率穩(wěn)居世界前列。以尚德制造現(xiàn)狀為例,公司生產(chǎn)能力為327.0MW/年,居我國(guó)第一、世界第三,不難看出我國(guó)在光伏發(fā)電系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)方面的巨大優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿ΑN覈?guó)在光伏發(fā)電年發(fā)電量水平上領(lǐng)先于車(chē)用光伏電池產(chǎn)業(yè)鏈。從以上信息可以看出,我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電水平有待提高。除了光伏太陽(yáng)能充電電池,光伏控制器也是廠商關(guān)注的焦點(diǎn),在全球范圍內(nèi),我國(guó)在一個(gè)產(chǎn)業(yè)的制造水平上不占優(yōu)勢(shì),落后于歐洲和日本等優(yōu)秀地區(qū)和我國(guó),此外,光伏控制器的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)水平有待提高。
在中國(guó),太陽(yáng)能資源不僅種類(lèi)豐富,而且分布廣泛,資源總量超過(guò)5000 MJ/(平方米年),因此,我國(guó)在光伏太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展上具有一定的先天優(yōu)勢(shì)。在我國(guó),光伏發(fā)電的利用主要集中在以下四個(gè)地區(qū):(1)農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū);(2)通訊和工業(yè)生產(chǎn);(3) 光伏太陽(yáng)能產(chǎn)品;(4)光伏發(fā)電系統(tǒng)。近年來(lái),我國(guó)先后完成了一批示范太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),例如600W太陽(yáng)能抽水系統(tǒng),輸出電壓為220VAC,日發(fā)電量為1.8kWh,日抽水量為30m2/(20m)。又如100kw并網(wǎng)太陽(yáng)能供配電系統(tǒng),輸出電壓為220VAC,日發(fā)電量為350kWh,太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈屬于政府部門(mén)推動(dòng)的示范工程,其商業(yè)化應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。
光伏設(shè)施農(nóng)業(yè)初期投資較大,總占地面積較大,政府部門(mén)在引進(jìn)設(shè)施方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,政府部門(mén)應(yīng)作為中介,提供太陽(yáng)能發(fā)電企業(yè)與農(nóng)民的聯(lián)系方式,向農(nóng)民征集土地資源,向企業(yè)采購(gòu)設(shè)備并給予一定的資金支持。這就需要政府部門(mén)轉(zhuǎn)變自身建設(shè)項(xiàng)目的核心理念,把建設(shè)項(xiàng)目作為促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收的途徑,而不是盲目跟風(fēng)、響應(yīng)國(guó)家號(hào)召推進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目的思路。在承包土地時(shí),總的目標(biāo)是使農(nóng)民的利潤(rùn)最大化,同時(shí),企業(yè)也沒(méi)有必要過(guò)分依賴國(guó)家補(bǔ)貼,補(bǔ)貼已經(jīng)給地方政府財(cái)政局造成了明顯的壓力,補(bǔ)貼金額應(yīng)在調(diào)控的同時(shí),向不同方向分散補(bǔ)貼。發(fā)電和農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)補(bǔ)貼多管齊下,企業(yè)不僅要關(guān)注發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益,更要提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到滿足市場(chǎng)需求的水平。
首先,由于發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新的周期時(shí)間很慢,發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益提高,空間不大,從農(nóng)業(yè)的角度來(lái)看,企業(yè)還沒(méi)有整合農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷(xiāo)售,因此,企業(yè)應(yīng)根據(jù)大棚的周期性市場(chǎng)前景和自身標(biāo)準(zhǔn),有效引進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)人才,整合供應(yīng)鏈。開(kāi)展大棚產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)業(yè)批發(fā)。改變目前無(wú)目的、無(wú)方向的農(nóng)產(chǎn)品種植,盡量使生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品符合市場(chǎng)前景,滿足交易質(zhì)量的要求。另外,在后續(xù)的光伏農(nóng)業(yè)引進(jìn)中,項(xiàng)目公司的選擇非常重要,項(xiàng)目公司不能只經(jīng)營(yíng)農(nóng)業(yè),也不能只生產(chǎn)光伏產(chǎn)品,必須同時(shí)具備太陽(yáng)能發(fā)電和農(nóng)業(yè)技術(shù),或者項(xiàng)目公司由太陽(yáng)能發(fā)電公司和農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)共同創(chuàng)立。
詳細(xì)的全產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展非常有幫助,政府部門(mén)可以將補(bǔ)貼從發(fā)電補(bǔ)貼轉(zhuǎn)移到適用領(lǐng)域產(chǎn)銷(xiāo)鏈的基礎(chǔ)建設(shè),對(duì)光伏大棚農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)力推廣,同時(shí)協(xié)助企業(yè)打造營(yíng)銷(xiāo)傳輸鏈,使太陽(yáng)能發(fā)電企業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品及時(shí)接入各大商場(chǎng),避免企業(yè)自身在市場(chǎng)開(kāi)拓中不必要的探索。同時(shí),確保農(nóng)民在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有主要影響力,讓農(nóng)民能夠體驗(yàn)到企業(yè)經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)提高的效果,而不是僅僅承擔(dān)生產(chǎn)階段只獲得該階段的報(bào)酬。
農(nóng)民在我國(guó)承包土地時(shí)應(yīng)以村主任為權(quán)利中介,主動(dòng)維護(hù)自己的正當(dāng)權(quán)益,使我國(guó)的地租適當(dāng)增加,減少土地使用權(quán)缺失的影響,盡可能減少征稅,減少農(nóng)民的不良情緒。農(nóng)民要積極參加新型生產(chǎn)工藝技術(shù)培訓(xùn),提高自覺(jué)性,全面掌握生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),配合公司的獎(jiǎng)勵(lì)制度,并確保靈活使用各種生產(chǎn)和制造專(zhuān)業(yè)知識(shí)。建立企業(yè)與農(nóng)戶的緊密聯(lián)系,形成一定的農(nóng)戶日常儲(chǔ)備,并開(kāi)展相關(guān)學(xué)習(xí)培訓(xùn),使其達(dá)到設(shè)施日常維護(hù)的技術(shù)規(guī)范。強(qiáng)化農(nóng)業(yè)全過(guò)程管理方式,借鑒國(guó)外專(zhuān)業(yè)管理體系和完善的管理經(jīng)驗(yàn),以創(chuàng)新進(jìn)取為核心理念,明確市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制,形成簡(jiǎn)化、分階段、我國(guó)設(shè)施農(nóng)牧業(yè)封閉式發(fā)展管理,不斷完善其制度管理和運(yùn)行機(jī)制。提高我國(guó)農(nóng)業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,充分有效利用土地資源,降低經(jīng)營(yíng)成本,減少環(huán)境污染,配套設(shè)施齊全,確保農(nóng)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。
現(xiàn)階段,我國(guó)光伏企業(yè)的市場(chǎng)重點(diǎn)集中在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),為了改變這種狀況,目前我國(guó)出臺(tái)了多項(xiàng)光伏補(bǔ)貼政策,以促進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)的開(kāi)放和發(fā)展,堅(jiān)信在不久的將來(lái),我國(guó)光伏企業(yè)解決產(chǎn)能過(guò)剩的現(xiàn)狀大有希望。我國(guó)已經(jīng)明確指出了中北部地區(qū)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè),并提到了城市建設(shè)一體化的核心理念,因此,未來(lái)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)將重點(diǎn)發(fā)展分布式光伏發(fā)電。太陽(yáng)能發(fā)電與工程建筑一體化的研究,可以預(yù)期,光伏行業(yè)已經(jīng)從高端市場(chǎng)轉(zhuǎn)向中下游市場(chǎng),這些制造太陽(yáng)能照明設(shè)備和屋頂太陽(yáng)能發(fā)電的企業(yè)將進(jìn)入發(fā)展的突破口。光伏企業(yè)應(yīng)將核心活力投入到更高端的技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、科研和應(yīng)用,如以下幾個(gè)層面:(1)并網(wǎng)光伏發(fā)電電路的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu); (2)分布式系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)械能管理方法; (3)系統(tǒng)軟件的標(biāo)識(shí)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)性。此外,安裝、維護(hù)等領(lǐng)域的一系列增值服務(wù)。從目前的銷(xiāo)售市場(chǎng)來(lái)看,晶硅太陽(yáng)能電池板在行業(yè)內(nèi)仍然很受歡迎,但很多企業(yè)已經(jīng)慢慢將人力、物力等資源轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能。薄膜太陽(yáng)能電池板的研究。與晶體硅太陽(yáng)能電池板相比,太陽(yáng)能薄膜電池板對(duì)高溫、潮濕和寒冷的適應(yīng)性更強(qiáng)。因此,它們常見(jiàn)于中下游的金屬幕墻。它們?cè)诔杀舅缴弦簿哂袃?yōu)勢(shì)。生產(chǎn)階段消耗的電能沒(méi)有晶體硅太陽(yáng)能電池板高1/2。我國(guó)幅員遼闊,有大量可用的太陽(yáng)能資源。光伏太陽(yáng)能發(fā)電的技術(shù)性不僅是一種新能源技術(shù),而且在轉(zhuǎn)化率的層面上也在不斷提高。我堅(jiān)信光伏產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展將有更美好的未來(lái),為中國(guó)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)以支撐,為健康發(fā)展態(tài)勢(shì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在農(nóng)業(yè)日后發(fā)展過(guò)程中,光伏發(fā)電會(huì)成為我國(guó)新能源主要發(fā)展方向,通過(guò)將農(nóng)業(yè)與光伏發(fā)電有機(jī)融合,能夠促使農(nóng)業(yè)科技得到進(jìn)一步提升,并為我國(guó)農(nóng)業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供有力推動(dòng),而這也正是我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展以及現(xiàn)代化、集約化過(guò)程中的有力保障。