技术创新让粮食与光伏兼得

图为江苏淮安岔河镇陈向村光伏板下种植的芡实。殷 潮摄 （中经视觉）

“农业+光伏”项目是干旱半干旱农村地区实现城乡统筹绿色发展的有益探索。但在此前推进过程中，相关主管部门一度收紧了在耕地上发展此类项目的审批。同一块土地，产出两项收入。这样的“好事”为何引起有关部门的审慎和顾虑？

业内专家认为，关键在于粮食安全的生产责任没有落实到位。因为光伏板采用固定支架光伏阵列等技术工艺，产生了固定的阴影区，导致农作物减产或改变种植结构，大幅降低了粮食产量，农民种粮成本不变，收益减少，农民种粮不划算，所以弃耕。还有的地方出现了“重光轻农”甚至“重光弃农”现象，也影响了粮食安全。

不过，记者近日在陕西省礼泉县采访一个新型农光互补试验项目时发现，通过技术改进和创新，不仅让粮食生产和发展绿色新能源不再非此即彼，还为破解“谁来种粮”难题带来了有益启发。

礼泉县所在的渭北塬区，常年干旱少雨，被称为“渭北旱腰带”。为深入探索“农业+光伏”模式，当地在2023年10月至2024年5月底这一小麦种植季，开展了一项干旱半干旱地区农光互补科学研究与技术开发项目试验，科研团队以4个地块计105亩老旧果园土地为试验田，依靠光伏安装模式和补光技术创新，开发出新型“平单轴光伏支架+透散射板间隔组合补光”技术，实施创新型农光互补模式。创新型农光互补模式与传统固定支架光伏阵列模式下的小麦种植比较试验中，均以相同地力条件下小麦种植作为对照组。

来自第三方的测产结果显示：在相同地力条件下，创新型农光互补模式相比对照组可实现增产0.4%至4.5%；取得了小麦增产、光伏增效的“农光兼得”成效。

该项目科研团队核心成员，德国能源署北京联络处主任、中德可再生能源合作中心执行主任陶光远介绍，此次试验自主开发了创新型光伏组件阵列+透散射板间隔组合补光技术，旨在研究如何在部分符合条件的农地上选择适当的光伏支架类型和创新型的补光技术，既满足光伏组件发电的需要，又能给予农作物生长以必要的阳光辐射量，最终确保粮食产量和质量。

陶光远分析，各地前几年实施的农光互补项目，主要采用传统的南北向固定轴光伏板安装模式，固定轴光伏板遮挡阳光，造成固定阴影区，影响小麦光合作用，会导致粮食显著减产。

记者在采访中了解到，与传统农光模式相比，上述创新型农光互补模式的技术亮点主要是支架类型和补光技术革新。即采用东西向单轴追踪的模式布局安装光伏组件+透光散射板阵列，如此，既可以提升光能追踪效率，大幅提高土地的阳光透射率达30%以上，同时还可减少土壤水分蒸发，利于土壤保墒，确保粮食稳产、增产。

陕西省小麦产业体系首席专家、西北农林科技大学教授张睿介绍，在光伏组件与阳光透散射板相互间隔呈直线排列的情况下，透光散射板可以精准地将透过的阳光散射在被光伏组件遮挡的地面上，在一定程度上缓解了因光伏组件遮挡阳光对农作物光合作用造成的不利影响。据介绍，目前，该创新型农光互补项目科研团队正在研发农光互补集水袋装置，利用活动轴光伏板收集雨水，实现定时定向滴灌。

陶光远表示，相对于单纯的传统粮食种植，滴灌设施成本巨大。但是有了光伏收入，集水滴灌投入就完全可行了。实验数据显示，集水袋装置应用后，相当于增加100毫米降雨量，这对于“渭北旱腰带”这类干旱半干旱地区农业影响深远。

据介绍，在以“渭北旱腰带”地区为代表的陕西干旱半干旱区域，目前有最低等和次低等老旧果园土地逾456万亩。陕西天耕农业规划设计股份有限公司负责人耿录锋表示，若该创新型农光互补模式在中西部干旱半干旱地区得以扩大试点并推广示范，无论从增加粮食总量还是单产提质亦或扩大粮食种植面积以及因地制宜培育农业新质生产力等方面看，意义都十分重大。

记者在采访中了解到，创新型农光互补模式的创新探索，受到国家发改委、自然资源部等部门的重视和关注。今年5月份，陕西省发展改革委、自然资源厅、农业农村厅等部门联合在礼泉县召开了专题现场观摩会，旨在借鉴经验，推广示范。

张睿表示，该创新型农光互补项目聚焦探索粮食增产、农民增收、绿色新能源发展“三赢”，有利于引导除耕地以外的农地资源向粮食生产这个国家安全战略加速集中。

不过，张睿也对模式推广提出了一些建议：一是改进政策导向，严格准入，分类试点。农光互补试验成功一片准入一片，确保有序推进，切忌一哄而上；二是明确责任，确保国家粮食安全战略落到实处。在实施农光互补模式的地区，建议把粮食生产责任配套落实到光伏企业和农业企业上，光伏企业从农户手里流转土地，一体实施农地基础设施和光伏发电设施建设；再以委托合同方式将粮食生产任务外包给科技型专业化的现代农业企业运营。如此，既可以规避农民个体轻农弃耕现象，又可以真正把“谁来种粮”责任落到实处，进而实现农业增产，光伏增效，为农业农村绿色转型助力乡村振兴蹚出新路子。