曾幾何時,
光伏農(nóng)業(yè)的概念叫響了祖國的大江南北。筆者曾調(diào)研過多個光伏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)園區(qū) ,但基本都是以種植蔬菜為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)。由于蔬菜生產(chǎn)對光照強度要求高,而
光伏發(fā)電為獲得更多的發(fā)電量需要截獲一定量的光照,因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和光伏發(fā)電因為光照資源產(chǎn)生競爭關(guān)系,在實際生產(chǎn)中通常是犧牲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而保全光伏發(fā)電,一是因為光伏發(fā)電一勞永逸,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完成后基本可以坐收盈利;二是光伏板實際上阻截了陽光,直接影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益不高或者說基本沒有效益。盡管園區(qū)生產(chǎn)者們在想辦法保全農(nóng)業(yè)生產(chǎn),如選用耐弱光的作物 、光伏板設(shè)置在日光溫室的后屋面 、采用具有一定透光率的非晶硅光伏板、減小光伏板在溫室采光面上的布置密度、改變光伏板在溫室屋面上的布置方式等,但光伏發(fā)電和作物生產(chǎn)爭光、爭地的矛盾一直沒有妥善解決。
食用菌生產(chǎn)僅需要極弱的光照或不需要光照,工廠化食用菌種植是在完全人工補光的廠房中生產(chǎn),而一些喜光的食用菌一般也是在強烈遮光的溫室或大棚內(nèi)種植,用光伏板遮光不僅滿足了食用菌生產(chǎn)遮光的要求,而且光伏發(fā)電額外創(chuàng)造了工業(yè)的經(jīng)濟效益,使土地生產(chǎn)的效益向空間延伸,大大提升了土地開發(fā)利用效益,是真正意義上的光伏農(nóng)業(yè)。
早期光伏食用菌種植設(shè)施是將光伏板滿鋪在設(shè)施屋面上,將其作為設(shè)施的屋面板,四周設(shè)置保溫圍護墻,形成封閉的食用菌種植設(shè)施(圖 1)。這種設(shè)計使設(shè)施處于全封閉狀態(tài),設(shè)施的保溫性能好,但通風(fēng)和降溫性能較差,尤其到了夏季,由于光伏板背板的熱輻射將光伏板吸收的大量熱量直接釋放到設(shè)施中,使設(shè)施內(nèi)長期處于高溫環(huán)境,增設(shè)通風(fēng)降溫設(shè)施又增加了建設(shè)投資和運行費用,因此設(shè)施的建設(shè)成本和運行費用較高,大大降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際收益。
2020 年 8 月,筆者在貴州省黔西南苗族布依族自治州安龍縣調(diào)研時發(fā)現(xiàn)在群山林立的平壩區(qū)內(nèi)建設(shè)了大片的光伏設(shè)施(圖 2)。在貴州這種山多地少的地區(qū),難得有如此寬闊的平壩面積,怎么能夠建設(shè)如此規(guī)模的光伏發(fā)電廠呢?帶著這個疑問筆者走進(jìn)了光伏設(shè)施的現(xiàn)場,原來這是在光伏板下安裝塑料大棚,并在塑料大棚中種植香菇的大面積光伏種植設(shè)施。
貴州在“十三五”期間提出發(fā)展“十二大產(chǎn)業(yè)”,食用菌產(chǎn)業(yè)位列其中。利用光伏板下塑料大棚種植食用菌,可在光伏板下形成敞開空間,有效降低了光伏板背板輻射傳熱在塑料大棚內(nèi)的集聚,塑料大棚依靠自然通風(fēng)解決了夏季的通風(fēng)降溫問題,塑料大棚又保證了冬季的保溫問題,而且大棚建造的成本還不高,由此實現(xiàn)了在較低投資的條件下獲得光伏發(fā)電和食用菌生產(chǎn)的雙重經(jīng)濟效益,在不破壞耕地和符合國家耕地政策的前提下,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的最大化,因此是一種真正意義上的光伏農(nóng)業(yè)模式。
原標(biāo)題:光伏+食用菌,土地生產(chǎn)效益向空間延伸