凌源地區光伏發電與經濟作物培育模式

石艷榮

1 自然與社會經濟狀況

1.1 項目區概況 隨著社會的進步和生活水平的提高，社會用電量大幅度增加，光伏發電屬新能源綠色產業，具有廣闊的發展前景。2013年在凌源市小城子鎮，建設20 MW高效光農互補項目，項目區占地面積66．66 hm2。項目區位于凌源市北部，西接河北省平泉縣，北連內蒙古，距凌源市中心11 km，距內蒙古自治區天義縣城45 km，是遼、冀、蒙三省區交匯地帶的交通樞紐，交通便利，四通八達，是進行光伏發電與地面綜合利用的理想區域。

1.2 氣候狀況 凌源為溫帶大陸性季風氣候區，日照充足，降水偏少，無霜期長達150 d。根據氣象站日照時間和輻射資料分析，本地區近30 a平均日照時間在2 363．8～2 894．4 h，各月總輻射量在205．63～614．10 MJ/m2變化，綜合各項氣候因素，適合于進行光伏發電。

2 技術路線

本地區氣候以干旱為主，適合進行光伏發電。將光伏板最優化設計安裝，既保證光伏發電系統安全、平穩運行，又為地面創造穩定的生態環境，選擇耐陰的經濟作物栽培，如油用牡丹，光伏板減弱光照強度，油用牡丹可正常生長。同時，地面作物可降低地表溫度以及改善自然環境，延長光伏設備的使用壽命，兩項產業可優勢互補，能創造出更大的經濟效益。

3 項目的必要性與可行性

3.1 必要性 由于光伏和農業在土地使用上的共性和互補，頂層光伏發電+地面栽培耐陰經濟作物，空間上獨立存在，兩個產業不發生沖突，互惠互利，是提高土地利用率，更不會改變土地性質，實現一地多用；光伏板有效遮陰，為耐陰經濟作物創造獨特的條件，也便于集約經營，收獲更高效益，同時，地面農作物，可降低地表溫度和改善自然環境，延長光伏設備的使用壽命，兩個產業，優勢互補；經濟效益高，一地多收，包括光伏發電收益、經濟作物種植收益等；項目把觀光、休閑、體驗等旅游項目與光伏農業融合，形成特色化、規模化的示范項目。

3.2 可行性 光伏組件最優化布置，一次安裝，多年不變，光伏組件與農業用地各自獨立使用陽光資源，保證光伏發電效益最優，也保證了農業生產的連續性和穩定性。在光伏發電的同時，地面農作物，可降低地表溫度，改善自然環境，延長光伏設備的使用壽命。光農互補，互利雙贏，發展空間巨大，對于我國的農業的種植和產業結構調整具有重要意義。

4 光伏發電的設計與安裝

根據專業設計，電站的建設裝機容量約20 MWP，主要布置76 000 塊265 MWP 多晶硅電池組件，附屬建設有其他輸變電線路、變電站、變壓器等設施。光伏板最優化布置按《光伏電站設計規范》達到技術經濟最優化，地面光伏發電站一般采用最大組件串設計每串組件數目取為22，光伏板基礎為鋼筋混凝土樁柱，高出地面0．3～5．2 m，每個光伏陣列下設14根樁柱基礎，光伏板傾角取為38°，前后排列的間距為11 m，綜合效益最高。

5 光伏板下農田的利用

光伏板下農田，可種植耐陰蔬菜、花卉等經濟作物，也可以改造培育食用菌。現以油用牡丹為例進行簡要說明。

5.1 油用牡丹生態特性 油用牡丹適生范圍廣，耐干旱、耐瘠薄、耐高寒，既可結籽，也可觀花，具有很好的生態和社會效益，遠超過常規農作物的收益。

5.2 栽培關鍵環節 品種選擇以結籽量大、出油率高的鳳丹系列的“鳳丹白”等為主；整地施肥，每667 m2施入腐熟的廄肥1 500 kg，栽植前進行旋耕，深度30～35 cm；栽植時間以10月中旬為佳，可以選用1～2 a實生苗。栽植密度株行距一般可以選擇30 cm×70 cm，使根系舒展，栽后及時澆水；油用牡丹生長期內，每年需要除草松土2～3次；平茬定干，對定植3 a的苗，追施農家肥和進行秋季平茬，剪除頂端芽體或從近地面3～5 cm處的腋芽上留1 cm平剪，以促進單株盡可能多增加萌芽、產生分枝，增加開花量，提高產量；微噴灌溉，本地常年干旱，且自然降雨分布不均勻，受光伏板固定遮擋，不能保證自然降雨對作物生長的需要，因此，實施微噴灌技術，能使作物灌溉均勻，提高灌溉效率，按照微噴操作程序，安裝兩條微噴帶間距為8 m，微噴帶百米噴水量為8 m3/h，支管可供3～5條微噴帶同時工作。特別注意，油用牡丹為肉質根，忌水濕，噴灌不可水量過大，避免死亡。

6 項目運行效益

光伏發電占地 66．66 hm2，年產電能20 MW，純收入2 165萬元，這項頂層安裝光伏板發電+地面經濟作物栽培模式，也可以拓展到一些其他項目，如平菇等食用菌、韭菜等一些耐陰蔬菜的種植、唐菖蒲、百合等一些耐陰花卉的培育等，均能取得較高的經濟效益，對遼西乃至全國干旱、半干旱地區具有一定的指導作用。