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給大棚裝上“超級充電寶”

2026年05月14日09:28 | 來源:大眾日報 02版
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5月13日,“聚勢而行 共話三農”現代農業發展論壇在濟南舉行。論壇上,日本工程院外籍院士、埼玉工業大學教授巨東英以“光儲一體化在現代農業生產設施中作用和發展動向”為題作主旨報告,圍繞設施農業能源成本高、供能穩定性要求強、綠色低碳轉型迫切等問題,提出以光伏發電與儲能技術深度融合,為現代農業設施提供穩定、低成本、可持續能源支撐的新路徑。

  設施農業正在從傳統“靠天吃飯”向環境可控、全年生產、智能管理轉變。無論是溫室大棚、植物工廠,還是多層立體栽培系統,都離不開持續穩定的能源供應。現代農業設施與能源高度相關,植物補光、溫濕度調控、通風換氣、營養液循環、自動化裝備運行等環節,都需要穩定電力支撐。特別是在人工光植物工廠和多層栽培場景中,LED補光帶來的能耗十分可觀,如果能源成本居高不下,設施農業的大規模推廣和商業化運營就會受到明顯制約。

  巨東英表示,當前全球設施農業正在向高能效、低碳排放、智能化方向發展。荷蘭、日本、美國等國家在溫室環境控制、植物工廠、智能裝備等方面積累了不少經驗,但能源成本仍是影響設施農業盈利能力的重要因素。以日本為例,人工光植物工廠雖然自動化水平較高,但受電費、土地、人工等成本影響,並非所有項目都能實現良性運營。這也說明,設施農業能否走得遠,關鍵不隻在“種得出來”,還在於“種得起、賣得好、可持續”。

  “光伏發電是設施農業綠色用能的重要方向,但單純依靠光伏並不能完全解決問題。”巨東英說,光伏發電受天氣、晝夜變化影響明顯,存在波動性和間歇性,而農業設施對供電穩定性要求較高。例如植物補光不能頻繁忽明忽暗,溫室控溫也不能因電力波動而失控。因此,光伏必須與儲能系統結合,才能把不穩定的太陽能轉化為可調度、可控制、可連續供應的能源。

  “全釩液流電池等長時儲能技術在農業設施應用中是十分具有潛力的。”巨東英表示,與部分常見鋰電池相比,液流電池在安全性、循環壽命、容量擴展等方面具有特點,更適合需要長時間、穩定供電的場景。設施農業往往需要夜間連續運行,儲能時長可能達到10小時以上,這對儲能系統安全性和穩定性提出了更高要求。

  “隨著材料、裝備和系統集成技術進步,長時儲能成本有望進一步下降,為光儲一體化農業設施推廣創造條件。”巨東英說。

  山東是農業大省,也是設施農業發展基礎較好的地區。論壇現場,山東農業大學黨委副書記、校長冷暢儉在點評報告時表示,山東既是現代農業設施大省,也是相關技術輸出大省,引進巨東英院士團隊,正是希望通過農光互補與設施農業融合,探索解決設施農業可持續、低成本、高質量發展問題。能源問題和糧食問題一樣,都是人類可持續發展面臨的重要挑戰。

  當前,山東正加快建設農業強省,推動更高水平“齊魯糧倉”建設。設施農業是提升土地產出率、資源利用率和農業抗風險能力的重要方向,但其發展不能隻依靠擴大面積和增加設備投入,更要依靠能源系統、智能控制、工程技術和農業生產的深度融合。光儲一體化的意義正在於此:它不僅是給溫室“裝上光伏板”,更是重構設施農業的能源底座,讓農業生產從單一種植系統,轉向集能源、裝備、環境控制、數據管理於一體的復合型生產系統。

  巨東英認為,當前光儲一體化設施農業仍面臨初期投資較高、系統運維復雜、經濟模型有待完善等挑戰,需要技術創新、產業協同和政策支持共同發力。隻有在降低建設和運行成本、提升智能化管理水平、形成穩定盈利模式后,光儲一體化才能真正從示范走向規模化應用。(王瑛琪 李欽鑫)

(責編:陳秋童、邢曼華)

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