太陽能光伏發電與香菇棚聯建共產模式的經濟效益對比分析*

孔維麗，張玉亭，袁瑞奇，孔維威，韓玉娥，劉廣路，康源春**

（1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所，河南鄭州450002；2.鄭州云涌電子科技有限公司，河南鄭州450000）

太陽能光伏發電與香菇棚聯建共產模式的經濟效益對比分析*

孔維麗1，張玉亭1，袁瑞奇1，孔維威1，韓玉娥1，劉廣路2，康源春1**

（1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所，河南鄭州450002；2.鄭州云涌電子科技有限公司，河南鄭州450000）

總結光伏太陽能與香菇聯建大棚的設計特點，分析該模式的建設成本及經濟效益。結果表明采用該生產模式能夠顯著降低香菇棚內溫度，提高環境濕度，改善香菇品質，顯著提高經濟效益。

太陽能光伏；地栽香菇；聯建；經濟效益

香菇是世界第二大宗食用菌，其味道鮮美、營養豐富，有提高免疫力、抗癌等諸多功效，受到世界各國尤其是亞洲地區消費者的歡迎［1］。香菇栽培起源于中國，目前中國已經成為世界上香菇生產和出口第一大國。據統計，河南省2014年香菇總產量達100萬t（河南省食用菌協會），出口創匯24.9億元（河南省商務廳），已經成為全國重要的香菇產區，同時種植香菇也成為河南省部分地區農民生產、生活增收的主要來源。

隨著現代工業的發展，全球能源危機和大氣污染問題日益突出，傳統的能源燃料對環境造成的危害日益突出。豐富的太陽能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭，無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。河南省地處中原，是全國重要的糧食產區，大面積的農田限制了光伏太陽能產業在平原地區的發展。如何在平原地區大力發展光伏產業，如何將光伏產業與農業有效結合起來，成為光伏企業面臨的問題。

河南省高溫香菇種植一般采用簡易大棚地栽模式。由于香菇在生長過程中需要散射光，適宜溫度、濕度、良好的通風，同時要避免雨水的直接滴淋。由于簡易大棚遮陽性差，保濕有限，在溫度達到35℃以上時，很難有效降溫、保濕，導致高溫季節菌棒霉變、腐爛、不出菇。太陽能光伏發電是通過架設光伏發電組件，利用太陽光能直接轉換為電能，可以獨立使用或并網發電。太陽能發電需要最大面積的覆蓋光照面積，通過在大棚頂部架設安裝光伏板，阻擋了陽光直射，能夠有效降低棚下溫度，保持棚下環境濕度，保證高溫季節香菇的正常生產；光伏板安裝在大棚頂部，不直接利用土地，在發電過程中不需要任何原材料，不排放任何廢棄物。每發一度電就相應節約0.35 kg標準煤、4 L凈水，同時減少排放0.272 kg碳粉塵、0.997 kg CO2、0.03 kg SO2。因此，在光伏太陽能棚下種植香菇，能將兩個產業有機結合，實現資源整合、優勢互補、互不干擾、共同發展，大幅提高土地資源利用效率。

1　設計特點與生產成本

1.1光伏太陽能發電裝置與地栽香菇聯建大棚設計特點

太陽能發電與食用菌栽培相結合的模式，對光伏板的安裝設計要因地制宜。本項目充分考慮平原沙地的自然條件及香菇大棚搭建習慣。高溫香菇大棚采用拱形簡易塑料大棚，大棚上方搭建光伏板。光伏板與水平面夾角45°。大棚兩側立柱高度2 m，大棚中間立柱高度4.33 m，跨度為2.2 m。大棚上覆蓋一層遮陽網，一層塑料布。兩個大棚之間間隔3 m，大棚之間用反光塑料薄膜覆蓋。一個大棚面積約240 m2，光伏板有效面積180 m2，共占地面積300 m2（圖1、圖2）。

圖1　太陽能、香菇聯建大棚設計圖（單位：cm）Fig.1Greenhouses design of solar PV and Lentinus edodes costruction（unit：cm）

圖2　太陽能光伏、香菇聯建大棚Fig.2Greenhouses of solar PV and Lentinus edodes costruction

1.2光伏發電與香菇生產聯建生產成本

光伏發電與香菇聯建生產成本包含兩部分：太陽能板建造成本及香菇生產成本。

1.2.1光伏太陽能板搭建成本

以一個240 m2的大棚為例，光伏板有效面積180 m2，占地面積300 m2。光伏板建造成本包括支架部分、逆變器、控制器、線纜。其生產成本見表1。

表1　光伏太陽能建造成本Tab.1Construction costs of solar PV

1.2.2地栽香菇生產成本

大棚為水泥柱骨架或鋼柱骨架，棚頂竹竿，覆蓋塑料布和遮陽網，造價3 200元，折舊10年，每年成本320元。大棚骨架與光伏板骨架分離，大棚骨架損壞可重新安裝。原輔材料主要包括木屑、麩皮等。木屑價格600元·t-1，麩皮價格2 000元·t-1，污染率按照5%計算。香菇生產季節在11月下旬至翌年1月上旬，人工主要包括接種、管理、采摘。全部機械裝袋，菌袋采用規格15 cm×55 cm×0.005 cm的聚丙烯袋，每袋裝料1.75 kg。每袋菌棒生產成本3.5元左右，具體見表2。

表2　地埋香菇每袋生產成本核算Tab.2Costs calculation of buried Lentinus edodes for each bag

2　經濟效益與應用效果分析

2.1光伏發電與香菇生產聯建共產模式經濟效益

太陽能光伏發電與地栽香菇聯建共產模式的經濟效益包括太陽能發電并網產生的經濟效益和香菇生產效益兩部分。每公頃香菇的經濟效益一般在45萬元左右，太陽能光伏發電的經濟效益在75萬元以上，每公頃土地每年的經濟效益穩定120萬元以上。

2.1.1地栽香菇經濟效益分析

地栽香菇經濟效益以667平方米為單位核算經濟效益。每個大棚120 m2，每667平方米5個大棚。每平米擺放30袋，每667平方米凈擺放數量9 000棒。除去走道面積：0.75 m×25 m×2=37.5 m2，占大棚總面積的30%。2015年7月～10月鮮香菇收購價平均價格11元·kg-1～12元·kg-1。平均每袋產鮮菇0.6 kg左右，毛收入6.6元～7.2元；除去生產成本，每袋凈收益3.1元～3.7元。每667平方米種植香菇9 000袋，每667平方米凈收益2.8萬元～3.3萬元。

2.1.2太陽能光伏發電經濟效益分析

本項目在蘭考縣紅廟鎮管場村香菇基地設計安裝太陽能光伏，利用兩個香菇大棚，有效利用棚頂面積180 m2，總占地面積約300 m2?？傃b機容量為20 kWp。系統為無存儲裝置的并網型電站。年均發電量為29 200度。20年累計發電58.4萬度。按照上網標桿電價（按照1元）計算，扣除維護成本每年可以收益2.66萬元，累計收益53.2萬。按照投資26萬元計算，9.77年可以收回全部投資。

2.2太陽能光伏與地栽香菇聯建共產模式的應用效果

2.2.1發電效果

香菇大棚光伏發電系統運轉正常，發電全部并入當地電網。

2.2.2環境參數變化

在大棚內安裝環境自動監控檢測棚內溫度、濕度、光照、CO2濃度四要素的變化情況，以不安裝太陽能光伏板的大棚為對照，觀察參數變化及香菇出菇情況。于2015年7月14日、7月25上午11∶00對3種環境下的4個要素進行檢測，通過數據對比發現，安裝光伏發電裝置后棚內溫度明顯下降，香菇出菇時間較普通大棚早15 d，一級菇比例大幅提高。試驗結果見表3、表4。

表37　月14日不同設施條件的環境參數Tab.3Different facilities environment parameter on July 14

表47　月25日不同設施條件的環境參數Tab.4Different facilities environment parameter on July 25

通過監控數據分析，光伏發電大棚具有明顯降低環境溫度的作用，在溫度最高時（11∶00），光伏發電大棚溫度較自然環境降低8℃～14℃，較普通大棚降低3℃；濕度明顯較自然環境提高20%～30%，較普通大棚提高10%；光照強度較普通大棚減少415 lx，使棚內環境更有利于香菇生長。

2.2.3聯建模式對香菇的影響

種植香菇品種為L808，示范地點在蘭考縣紅廟鎮管場村香菇基地。通過觀測記載、統計分析香菇出菇時間、產量、品質、銷售價格等因素，可以看出光伏發電大棚更利于香菇子實體形成，出菇時間較普通大棚提早20 d，盛菇期較普通大棚提前15 d左右，批發銷售價格提高2元·kg-1，子實體性狀更好，菌蓋較厚，菌柄粗，不易開傘。結果見表5。

表5　兩種大棚對香菇的影響Tab.5Two kinds greenhouses influence for Lentinus edodes

3　小結趨勢分析

2014年上千畝光伏食用菌大棚在山東即墨普東鎮建成并投入發電。河南地處中原，是國家糧食核心區、產量大省，秸稈資源豐富，勞動力資源豐富。豐富的秸稈資源助推了食用菌種植的跨越式發展，種植面積遍布全省各地區。2013年河南省食用菌總產量達到480萬t，產值190億元，29個縣僅種植食用菌實現產值超1億元。種植食用菌已經成為農民發家致富的重要途徑之一，同時規模大棚也為光伏板的搭建提供了良好的基礎條件。

［1］王鑫.河南省西峽縣香菇出口現狀分析與對策研究［J］.牡丹江大學學報，2014，4（23）：151-153.

Analysis on Economic Benefits of Solar PV and Lentinus edodes Costruction Model

KONG Wei-li1，ZHANG Yu-ting1，YUAN Rui-qi1，KONG Wei-wei1，HAN Yu-e1，LIU Guang-lu2，KANG Yuan-chun1
（1.Institute of Plant Nutrition，Agricultural Resources and Environmental Science，Henan Academy of Agricultural Sciences，Henan，Zhengzhou 45000，China；2.Zhengzhou Yunyong Electronics and Technology Co.Ltd.，Henan，Zhengzhou 450002，China）

Absract：The design characteristics of solar PV and Lentinus edodes costruction greenhouses were summaried，and the cost and economic benefit of the mode construction were analyzed，the result shows that this mode reduced the temperature of mushroom greenhouses，raised environment humidity，improved the quality of L.edodes and increased the economic benefit significantly.

photovoltaic；high tempture Lentinus edodes；construction；economic benefits

S646.1

A

1003-8310（2016）03-0071-03

10.13629/j.cnki.53-1054.2016.03.016

*項目來源：河南省現代農業產業技術體系（S2013-09）；河南省農業科學院科研發展專項資金項目（20157809）；國家食用菌產業技術體系鄭州綜合試驗站（CARS-24）。

孔維麗（1976-），女，碩士，副研究員，主要從事食用菌栽培技術研究。E-mail：kongweili2005@126.con

**通信作者：康源春（1964-），男，本科，研究員，主要從事食用菌栽培產業開發研究。E-mail：Kyc_2725@163.com

2016-02-25