记者近日在陕西省礼泉县采访一个新型农光互补试验项目时发现,通过技术改进和创新,不仅让粮食生产和发展绿色新能源不再非此即彼,还为破解“谁来种粮”难题带来了有益启发。
礼泉县所在的渭北塬区,常年干旱少雨,被称为“渭北旱腰带”。为深入探索“农业+光伏”模式,当地在2023年10月至2024年5月底这一小麦种植季,开展了一项干旱半干旱地区农光互补科学研究与技术开发项目试验,科研团队以4个地块计105亩老旧果园土地为试验田,依靠光伏安装模式和补光技术创新,开发出新型“平单轴光伏支架+透散射板间隔组合补光”技术,实施创新型农光互补模式。创新型农光互补模式与传统固定支架光伏阵列模式下的小麦种植比较试验中,均以相同地力条件下小麦种植作为对照组。
来自第三方的测产结果显示:在相同地力条件下,创新型农光互补模式相比对照组可实现增产0.4%至4.5%;取得了小麦增产、光伏增效的“农光兼得”成效。
此次试验自主开发了创新型光伏组件阵列+透散射板间隔组合补光技术,旨在研究如何在部分符合条件的农地上选择适当的光伏支架类型和创新型的补光技术,既满足光伏组件发电的需要,又能给予农作物生长以必要的阳光辐射量,最终确保粮食产量和质量。
各地前几年实施的农光互补项目,主要采用传统的南北向固定轴光伏板安装模式,固定轴光伏板遮挡阳光,造成固定阴影区,影响小麦光合作用,会导致粮食显著减产。
与传统农光模式相比,上述创新型农光互补模式的技术亮点主要是支架类型和补光技术革新。即采用东西向单轴追踪的模式布局安装光伏组件+透光散射板阵列,如此,既可以提升光能追踪效率,大幅提高土地的阳光透射率达30%以上,同时还可减少土壤水分蒸发,利于土壤保墒,确保粮食稳产、增产。
在光伏组件与阳光透散射板相互间隔呈直线排列的情况下,透光散射板可以精准地将透过的阳光散射在被光伏组件遮挡的地面上,在一定程度上缓解了因光伏组件遮挡阳光对农作物光合作用造成的不利影响。据介绍,目前,该创新型农光互补项目科研团队正在研发农光互补集水袋装置,利用活动轴光伏板收集雨水,实现定时定向滴灌。
相对于单纯的传统粮食种植,滴灌设施成本巨大。但是有了光伏收入,集水滴灌投入就完全可行了。实验数据显示,集水袋装置应用后,相当于增加100毫米降雨量,这对于“渭北旱腰带”这类干旱半干旱地区农业影响深远http://t.cn/A6R5T8hr。
