謝婉鈺，趙迪斐，楊紹金

(1.中國礦業(yè)大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.中國礦業(yè)大學(xué)人工智能研究院，江蘇 徐州 221116；3.江蘇楚漢雄風(fēng)電子商務(wù)有限公司，江蘇 徐州 221116)

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)及碳中和和碳減排的新問題背景下，全球氣候變暖與不可再生能源逐漸枯竭已成為人類不可回避的問題。面向碳中和的能源發(fā)展大趨勢是通過能源變革，大力推進(jìn)能源供給側(cè)的電力脫碳與零碳化和燃料零碳化，以及能源需求側(cè)的能源利用高效化、再電氣化和智慧化，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)[1]。而太陽能作為可再生的能源具有綠色、清潔和安全等特點(diǎn)，而太陽能光伏發(fā)電作為太陽能資源利用的普遍形式，得到了世界范圍內(nèi)的廣泛認(rèn)可與應(yīng)用，其在漫長的發(fā)展過程中不斷提高材料技術(shù)、運(yùn)輸技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)等，從而促進(jìn)太陽能光伏技術(shù)與其它領(lǐng)域的交叉應(yīng)用。而農(nóng)業(yè)作為我國的第一大產(chǎn)業(yè)，在與光伏結(jié)合領(lǐng)域也有相當(dāng)多的研究成果，在我國碳達(dá)峰和碳中和要求目標(biāo)下，太陽能光伏技術(shù)勢必在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中得到大力發(fā)展，“光伏+農(nóng)業(yè)”的發(fā)展模式將對我國綠色發(fā)展可持續(xù)與鄉(xiāng)村振興等工程產(chǎn)生深遠(yuǎn)意義[2]。

1 光伏技術(shù)

“光伏發(fā)電”一般來說是根據(jù)光伏特效應(yīng)原理，依靠太陽能電池陣列、蓄電池組、控制器和逆變器等電子元件將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能的一種現(xiàn)代發(fā)電技術(shù)，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。而“光伏”就是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的簡稱，整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)有著便捷環(huán)保的優(yōu)勢[3]。其涉及的光伏技術(shù)是由新材料、新能源、光電技術(shù)與化學(xué)技術(shù)等融合而成的綜合門類學(xué)科技術(shù)。通常情況下，由于光熱發(fā)電技術(shù)的使用率較低，從而使得太陽能光伏發(fā)電技術(shù)較為常用。

圖1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖

1.1 發(fā)展概況

光伏發(fā)電技術(shù)最早可以追溯到1839年出現(xiàn)的光生伏打效應(yīng)，但直到1954年，美國的三位科學(xué)家共同研制出世界上首例晶體太陽能電池，這才宣告了人類太陽能技術(shù)的初步成熟[4]。而這一技術(shù)從提出至今其研究與發(fā)展已超過一百年的歷史。它不僅誕生了一種新技術(shù)，同時(shí)也形成了一個(gè)新市場。光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展到如今已經(jīng)有了許多不同材料、不同規(guī)格類別的太陽能電池組件，同時(shí)，為了提高發(fā)電利用率，其發(fā)電運(yùn)輸方式也在不斷進(jìn)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)太陽能光伏組件的產(chǎn)量將達(dá)到40 GW·h，其發(fā)電量也將達(dá)到274 TW·h，但光伏發(fā)電總量只占全球發(fā)電總量的百分之一，因光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢的影響，在未來20年內(nèi)太陽能發(fā)電將在全球大幅增長，發(fā)電占比將達(dá)到21%左右[5]。筆者通過對光伏技術(shù)相關(guān)研究文獻(xiàn)的梳理，將光伏發(fā)電大致歸納出幾種類別，從而為進(jìn)一步對光伏發(fā)電技術(shù)結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜述進(jìn)行鋪墊。

1.2 太陽能電池分類

1.2.1 晶體太陽電池

第一代太陽能電池為晶體太陽電池，目前，光伏產(chǎn)業(yè)主流發(fā)展方向就是晶體太陽能電池中的單晶或多晶Si太陽電池。隨著再生能源需求的推進(jìn)，太陽電池結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，使得電池效率大大增加，而在此領(lǐng)域中，澳大利亞GREEN教授帶領(lǐng)其科研小組進(jìn)行一系列優(yōu)化技術(shù)使單晶Si太陽能電池的效率一直保持在全世界領(lǐng)先地位。但單晶Si太陽能電池依舊有著生產(chǎn)制作成本較高的缺陷，其發(fā)展也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，多晶Si太陽能電池應(yīng)運(yùn)而生，并快速發(fā)展。

1.2.2 第二代薄膜光伏材料太陽能電池

降低生產(chǎn)制作成本一直以來都是太陽能產(chǎn)業(yè)需要解決的不變課題。在這種要求下，通過對一系列廉價(jià)材料的襯底表面沉積各種薄膜光伏材料，以薄膜作為光吸收有源區(qū)制作成為兼具效率與穩(wěn)定的第二代薄膜太陽電池。這無疑使太陽能電池的生產(chǎn)成本大幅度降低，例如：銅銦鎵硒薄膜(CIGS)光伏電池，兼具碳排放量低、光電轉(zhuǎn)化效率高和環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，其在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上替代傳統(tǒng)建筑材料得以應(yīng)用[6]。

1.2.3 第三代理想概念化太陽能電池

第三代太陽能電池需在設(shè)計(jì)思路、電池材料和工藝制作上都要有所創(chuàng)新，從而誕生新一代的光伏組件，其相比于之前兩代的太陽能電池應(yīng)具有綠色高效、壽命長、可靠且低成本的理想化優(yōu)點(diǎn)。而受限于傳統(tǒng)光伏技術(shù)與新材料的開發(fā)，目前的太陽能電池依舊不能有效充分利用地球上近乎50%的紅外光子能量，太陽能電池的技術(shù)革新遇到了急需突破的瓶頸。

1.3 電流輸送方式

光伏發(fā)電按照電流的輸送方式上講，其進(jìn)一步被細(xì)化為獨(dú)立式的光伏發(fā)電(離網(wǎng)光伏發(fā)電)和分布式的光伏發(fā)電。離網(wǎng)式配備有蓄電池，是可以獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。而分布式指小型的光伏發(fā)電系統(tǒng)，滿足專門用戶需求，同時(shí)支持配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。且對太陽輻射環(huán)境有一定要求。但就目前來說，光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)有著明顯優(yōu)勢，其在節(jié)約建設(shè)和維系成本的同時(shí)也減少了發(fā)電成本，推動了光伏發(fā)電技術(shù)的多元化發(fā)展需求[7]。

1.4 發(fā)電能源構(gòu)成

除了太陽能電池和電流運(yùn)輸方式的不同，光伏發(fā)電在發(fā)電能源上也會出現(xiàn)不同的構(gòu)成模式，發(fā)電系統(tǒng)從初始的太陽能光伏系統(tǒng)進(jìn)而出現(xiàn)了“混合光伏發(fā)電系統(tǒng)”，其相較于單一的太陽能發(fā)電系統(tǒng)能夠更進(jìn)一步提高發(fā)電技術(shù)的可靠性并減少能源的浪費(fèi)，“混合光伏發(fā)電系統(tǒng)”指發(fā)電能源的構(gòu)成不單來自太陽能，它將其它可用能源引入發(fā)電系統(tǒng)中融合進(jìn)行發(fā)電，以此來有效應(yīng)對極端天氣等不可控因素，維護(hù)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中“混合光伏+風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)”就是指風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電兩種不同的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)融合使用，在一定程度上減少了太陽能資源與風(fēng)能資源不同步所帶來的能源損失。這種發(fā)電系統(tǒng)使電力運(yùn)行更加穩(wěn)固，減輕了光伏發(fā)電系統(tǒng)本身對自然氣候的依賴性?！肮鉄岚l(fā)電系統(tǒng)”是光伏發(fā)電技術(shù)在運(yùn)行時(shí)對太陽能產(chǎn)生的熱能資源的一種收集，該技術(shù)主要通過存儲熱能來進(jìn)行發(fā)電。區(qū)別于其它技術(shù)的投入，理想化的光熱發(fā)電系統(tǒng)熱可以大規(guī)模經(jīng)濟(jì)化推廣。在此基礎(chǔ)上，一些研究將風(fēng)力發(fā)電與光熱發(fā)電進(jìn)行整合，以完善光伏發(fā)電系統(tǒng)的缺陷或是尋找更有效的發(fā)電技術(shù)途徑。同時(shí)也出現(xiàn)了在以上混合動力系統(tǒng)中引入了光伏發(fā)電系統(tǒng)和電加熱器的促進(jìn)新能源消納的混合發(fā)電系統(tǒng)，電加熱器的存在將多余的風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)化為熱能存儲，利用電站良好的可調(diào)度性和可控性，提高新能源的消納量[8]。可以說通過不同能源加以組合，混合發(fā)電模式有效控制了光伏發(fā)電的負(fù)載缺電率。

綜上所述，光伏技術(shù)的發(fā)展能夠?qū)⑻柲苤苯愚D(zhuǎn)化為電能，其作為新型能源有著無毒無害、健康綠色的特點(diǎn)，符合我國對可持續(xù)的發(fā)展要求。光伏技術(shù)的進(jìn)步對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)來說有著極大的推動影響，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)：其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能夠有效解決資源短缺和綠色生產(chǎn)方面的問題[9]。

2 光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

研究領(lǐng)域有關(guān)實(shí)驗(yàn)室對太陽能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究可以追溯到20世紀(jì)60年代，國外有關(guān)實(shí)驗(yàn)室研究了包括空氣調(diào)節(jié)和農(nóng)產(chǎn)品方面等內(nèi)容。光伏技術(shù)的誕生使太陽能光伏快速與農(nóng)業(yè)方面相結(jié)合，1975年的光伏水泵拉開了光伏與農(nóng)業(yè)相結(jié)合的時(shí)代，而光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)也逐漸走向模塊化和精細(xì)化[10]。總體來說，光伏農(nóng)業(yè)是我國當(dāng)前新興的一種產(chǎn)業(yè)模式，在這種模式下，結(jié)合光伏先進(jìn)技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，使該產(chǎn)業(yè)模式能夠融合發(fā)展。其不僅包括農(nóng)業(yè)方面的經(jīng)營和管理，而且還涵蓋了農(nóng)業(yè)、文化旅游和田園景觀建設(shè)等方面[11]。

2.1 國外光伏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展

國外對光伏農(nóng)業(yè)的研究主要集中在光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)的方式和光伏組件的安裝模式以及發(fā)電效率等方面，而光伏早期在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究始于航空航天技術(shù)的發(fā)展。美國航空航天局(NASA)中的研究中心在20世紀(jì)80年代初期在全球市場針對光伏發(fā)電系統(tǒng)對于農(nóng)業(yè)部門的應(yīng)用進(jìn)行了一項(xiàng)預(yù)測研究。通過對能源、經(jīng)濟(jì)、太陽能資源以及地域等方面因素的衡量，選擇了一定調(diào)查對象分析出美國當(dāng)前光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的營銷障礙，并制定了相關(guān)方案[12]。在之后的光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究中，學(xué)者們主要關(guān)注到光伏系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的障礙問題，其限于經(jīng)濟(jì)、制度和社會等影響。后續(xù)有國外學(xué)者陸續(xù)研究提出可采用半透明或透明光伏板以增加農(nóng)業(yè)溫室大棚的進(jìn)光量，但據(jù)調(diào)查顯示，即使在晴天，光伏組件的遮擋依舊會使得溫室大棚內(nèi)的溫度有所下降。

2.2 國內(nèi)光伏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展

我國在光伏系統(tǒng)結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，應(yīng)用最早的是在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域。吳永忠等[13]學(xué)者立足于西部大開發(fā)戰(zhàn)略，面對西北部的環(huán)境惡化問題，根據(jù)本地區(qū)不同的自然條件因地制宜的開發(fā)太陽能提水的灌溉系統(tǒng)，其充分利用了西部豐富的自然資源，為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉體系保證了清潔的能源動力。隨著我國光伏技術(shù)的不斷發(fā)展，立足于我國光伏技術(shù)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的實(shí)際情況，學(xué)者們相繼提出了農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)以及林光互補(bǔ)等發(fā)電系統(tǒng)，國內(nèi)農(nóng)光互補(bǔ)的案例如圖2所示，國內(nèi)漁光互補(bǔ)案例如圖3所示。結(jié)合當(dāng)下的鄉(xiāng)村振興背景，農(nóng)光互補(bǔ)成為了鄉(xiāng)村振興的一大助力，例如：青島西海岸新區(qū)六汪鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)光伏發(fā)電項(xiàng)目，以農(nóng)光互補(bǔ)為主的同時(shí)采用了漁光互補(bǔ)和林光互補(bǔ)的模式，最大化利用了農(nóng)業(yè)設(shè)施發(fā)電[14]。從當(dāng)?shù)貙?shí)情出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代光伏技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)，使該項(xiàng)目成功為其它鄉(xiāng)村振興項(xiàng)目樹立了典型。

圖2 國內(nèi)農(nóng)光互補(bǔ)案例

圖3 國內(nèi)漁光互補(bǔ)案例

3 光伏在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用

光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用提高了土地利用效率，在光伏發(fā)電的同時(shí)保留了肥沃的農(nóng)業(yè)用地，其在世界范圍內(nèi)的種植業(yè)、林業(yè)和畜牧業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用上都得到了迅速發(fā)展，奧地利多恩比恩太陽能電池板下的西紅柿生產(chǎn)如圖4所示，夏威夷拉奈島上的光伏板與羊群如圖5所示。我國的彭梅牙在2012年提出總結(jié)了光伏農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，并在其研究中論述了發(fā)展光伏農(nóng)業(yè)的必要性，其當(dāng)時(shí)對光伏農(nóng)業(yè)的應(yīng)用技術(shù)歸納有：光伏大棚、光伏養(yǎng)豬場、太陽能殺蟲燈和光伏植物生長燈[15]。2014年后，光伏農(nóng)業(yè)在國內(nèi)加速發(fā)展，全國各地陸續(xù)開展以建設(shè)光伏+農(nóng)業(yè)技術(shù)為核心的光伏農(nóng)業(yè)設(shè)施項(xiàng)目，相對應(yīng)的，出現(xiàn)了光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)以及光伏農(nóng)業(yè)基地等集成形式。光伏農(nóng)業(yè)作為一種能夠有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境和高效率利用能源的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，其目的在于利用現(xiàn)有光伏農(nóng)業(yè)技術(shù)生產(chǎn)綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品。另一方面，光伏農(nóng)業(yè)同時(shí)拓展出了觀光旅游和都市生態(tài)等，給社會帶來的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的效益。

圖4 奧地利多恩比恩太陽能電池板下的西紅柿生產(chǎn)

圖5 夏威夷拉奈島上的光伏板與羊群

3.1 系統(tǒng)應(yīng)用

灌溉領(lǐng)域作為光伏與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最早結(jié)合的領(lǐng)域，發(fā)展到如今其技術(shù)已經(jīng)相對成熟。吳永忠對西北部地區(qū)的光伏提水應(yīng)用以及盛絳等[16]對光伏水泵系統(tǒng)的應(yīng)用分析都對光伏農(nóng)業(yè)在灌溉上的應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。對于溫室系統(tǒng)領(lǐng)域，光伏農(nóng)業(yè)溫室系統(tǒng)主要有支架式和平鋪式兩種。支架式溫室系統(tǒng)的光伏發(fā)電組件安裝在溫室的北部，而平鋪式溫室系統(tǒng)的光伏組件安裝在溫室頂部，光伏組件需要有一定的透光率，以滿足溫室內(nèi)農(nóng)作物的生長需求[17]。但這樣的模式也存在一定弊端，半透明的光伏組件會降低光伏發(fā)電的效率。

3.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化

隨著我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)極大推動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化的進(jìn)步?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的光伏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大棚逐漸開始成為趨勢，光伏技術(shù)也為農(nóng)業(yè)自動化水平不斷提升打下了基礎(chǔ)。光伏農(nóng)業(yè)大棚自動化的實(shí)現(xiàn)依賴于物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同，其控制系統(tǒng)包括：光伏供電系統(tǒng)、監(jiān)測模塊、微機(jī)處理中心以及無線網(wǎng)絡(luò)等[18]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化中，農(nóng)戶可以隨時(shí)在遠(yuǎn)程端口監(jiān)控農(nóng)業(yè)大棚，從而增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)壓力。自動化光伏農(nóng)業(yè)在融合光伏技術(shù)綠色無害的優(yōu)勢基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合了新興物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測與處理技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚來說有著極大的優(yōu)勢，不僅能夠有效營造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，其對農(nóng)作物生長的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)把控也會更加精確和科學(xué)。

4 農(nóng)業(yè)+光伏新模式研究評述與發(fā)展方向

4.1 研究評述

(1)研究重點(diǎn)及研究層次的豐富性?！肮夥?農(nóng)業(yè)”作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與新能源結(jié)合催生綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的新模式，其研究主題目前主要圍繞光伏技術(shù)的發(fā)展、分類、能源構(gòu)成以及其結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的形式展開，探索光伏在種植業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化等方面的應(yīng)用場景與結(jié)合模式。從農(nóng)業(yè)+光伏新模式的研究發(fā)展過程來看，經(jīng)歷了從技術(shù)誕生到分類發(fā)展最后到緊密聯(lián)系農(nóng)業(yè)落地，形成了一個(gè)多元化的、層次豐富的、由理論到實(shí)踐的研究趨勢。

(2)研究主題與時(shí)代發(fā)展的同步性。在2021年“碳中和”的國際和國家政策背景下，通過能源變革大力推進(jìn)能源供給側(cè)的電力方面技術(shù)改革使光伏技術(shù)成為學(xué)者們聚焦的熱點(diǎn)?；谖覈鳛檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國的不變背景，光伏技術(shù)帶來的新能源成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一大支撐，同時(shí)在全面脫貧攻堅(jiān)的任務(wù)下，“光伏扶貧”抑或成為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要手段之一。

綜上，光伏技術(shù)的優(yōu)勢給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了新能源的供給與綠色能源的轉(zhuǎn)換，技術(shù)進(jìn)展、光伏組件的性能提高與生產(chǎn)成本的降低將會推動光伏+農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。光伏與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合有著十分廣闊的前景，現(xiàn)階段所提出的光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)以及光伏農(nóng)業(yè)自動化都會在未來呈現(xiàn)出更多的典型案例。

4.2 發(fā)展方向

(1)重點(diǎn)推進(jìn)光伏技術(shù)革新。探索三代理想光伏電池以及光伏混合發(fā)電的新型模式，提高能源運(yùn)用效率，減少能源轉(zhuǎn)換期間的能源消耗?，F(xiàn)階段光伏技術(shù)的核心還是在于光伏特效應(yīng)，依靠電子原件將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，有關(guān)光伏發(fā)電系統(tǒng)的電子元件革新，除對太陽能電池的精進(jìn)之外，其不同電子原件對光伏發(fā)電效率的影響以及在不同元件中傳輸?shù)倪^程所損耗的電能有待探討。光伏發(fā)電技術(shù)在能源輸送方式上相對成熟，現(xiàn)存有并網(wǎng)與離網(wǎng)這兩種能源輸送方式。但我國情況復(fù)雜，不同區(qū)域其環(huán)境條件有較大差異，對現(xiàn)有的能源運(yùn)輸方式上有待進(jìn)一步細(xì)分革新，分別對應(yīng)基礎(chǔ)條件不同的區(qū)域，有助于能源在運(yùn)輸途中的損耗，為在更大空間尺度內(nèi)構(gòu)建新能源運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)。

(2)創(chuàng)新發(fā)展綠色能源模式。進(jìn)一步深化對綠色清潔能源模式的開發(fā)與研究是時(shí)代發(fā)展進(jìn)程的不變話題，對應(yīng)我國全方位全過程推進(jìn)綠色規(guī)劃、綠色生產(chǎn)、綠色流通以及綠色建設(shè)等，使發(fā)展建立在高效率利用資源嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)和有效控制溫室氣體排放的基礎(chǔ)上，推動我國綠色發(fā)展的碳中和指導(dǎo)意見，光伏發(fā)電系統(tǒng)的能源模式研究仍然任重道遠(yuǎn)。當(dāng)前以太陽能為主，風(fēng)能、熱能、光熱能等為輔助能源的混合光伏發(fā)電模式是光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的必然趨勢之一，而不同能源構(gòu)成的混合發(fā)電模式效率之間存在差異，需進(jìn)行全面的橫向?qū)Ρ妊芯俊?/p>

(3)建立光伏+農(nóng)業(yè)邏輯體系。構(gòu)建農(nóng)業(yè)與光伏相結(jié)合的邏輯框架，逐步對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與新能源融合發(fā)展形成研究范式。目前國內(nèi)對農(nóng)業(yè)結(jié)合光伏的研究主要集中在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用方面，理論層面的構(gòu)建有待深化探討。且當(dāng)前的光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式仍然處于探索階段，在未來研究中，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與新能源的融合仍需突破當(dāng)前瓶頸。同時(shí)光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)這個(gè)模式展開需要更完善的理論體系支撐，切實(shí)考慮國內(nèi)發(fā)展過程中傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)并將體系融合協(xié)同市場、經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃乃至環(huán)境等方面來構(gòu)建一個(gè)完善的理想化的光伏+農(nóng)業(yè)模式。

5 結(jié)語

光伏技術(shù)的優(yōu)勢給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了新能源的供給與綠色能源的轉(zhuǎn)換，隨著科技進(jìn)展，光伏組件的性能提高與生產(chǎn)成本的降低都會推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。可見光伏與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合有著十分廣闊的前景，現(xiàn)階段所提出的光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)以及光伏農(nóng)業(yè)自動化都會在未來呈現(xiàn)出更多的相關(guān)效應(yīng)。當(dāng)前的光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式仍然處于探索階段[17]，在未來研究中，光伏技術(shù)仍需突破當(dāng)前瓶頸，同時(shí)光伏結(jié)合農(nóng)業(yè)這個(gè)模式展開需要更完善的理論體系支撐，并將體系融合協(xié)同市場、經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃乃至環(huán)境等方面來構(gòu)建一個(gè)完善的理想化的光伏+農(nóng)業(yè)模式。