最新研究：光伏农业快速发展，如何实现清洁能源开发和农业生产的双赢？

光伏在全球能源转型与应对气候变化中发挥着重要的作用。然而，光伏的广泛推广也面临土地资源紧张、消纳受限等现实挑战。光伏农业[1]（agrivoltaics）作为一种将太阳能发电与农业生产结合的创新模式，正日益成为解决方案之一。该模式基于“一地两用”理念，即在同一块土地上同时开展光伏发电与农业生产，不仅缓解了光伏项目用地矛盾，也为提升农民收入和环境效益开辟了新路径。

近年来，中国光伏农业正加速迈向主流化。根据WRI统计，截至2022年底，中国公开报道的光伏农业装机规模已超过31 GW，广泛应用于农作物种植、水产养殖和温室大棚等多种场景。随着装机规模不断扩大，业界也开始关注其潜在影响——光伏发电设施是否会影响农业产量，进而影响农户收益？具体而言，当前我国光伏农业项目在多大程度上实现了清洁能源开发与农业生产的双赢？未来其技术装机潜力及区域分布特征如何？光伏企业与农业主体之间又该如何构建利益共享、协同发展的机制？

为探索上述问题，必威在线登录 （WRI）发布最新研究《中国光伏农业的现状、技术潜力与实践经验：能源与农业双赢发展的评估与建议》（以下简称“《报告》”）。《报告》系统梳理了中国513个光伏农业项目的公开数据，分析了当前光伏农业在农业生产功能保障方面的主要挑战，测算了未来电力装机容量的技术潜力与分布特征，并提炼出有推广价值的项目模式与利益分配机制，旨在为推动光伏农业可持续发展、支撑中国能源转型与乡村振兴提供科学参考。

*点击“阅读原文”，下载完整《报告》。

中国光伏农业装机量发展迅速

《报告》对超过3万条光伏项目公开信息进行筛选分析发现，截至2022年10月，全国累计建成513个光伏农业项目，总装机容量达31.19 GW，平均装机量达60.8 MW。当前光伏农业项目虽然在全国光伏装机量中的占比不到10%，但发展较为迅速。

• 从类型上看，农光互补和渔光互补项目数量占比最高，分别为37%和33%；
• 从地域分布上看，呈现“东强西弱”特征，东部沿海省份在项目数量和装机容量上占优；
• 从时间上看，2013年至2018年，中国光伏农业受政策推动发展迅速；2018年后因补贴退坡增速放缓；而自2020年“双碳”目标提出后，项目数量和装机容量再次显著回升，反映出政策与市场对行业发展的双重作用。

同一土地上，光伏发电与农业生产功能亟需平衡

光伏农业的设计初衷在于兼顾光伏发电与农业生产，而二者在土地利用上存在一定的竞争关系。具体来说，光伏发电希望“铺得越满越好”，即单位面积土地上安装尽可能多的光伏板来发电，进而获得更多售电收益；而农业生产则需要适宜的阳光，光照条件不足会导致作物/水产减产。因此，在光伏农业项目中，合理的光伏覆盖率（光伏板覆盖的面积占总项目用地面积的比例）是实现“一地两用”的关键。

《报告》综合各类文献研究指出，在“一地两用”理念下，光伏覆盖率通常情况下不应超过50%。虽然不同类型系统对光伏覆盖率的适应性不同，但如果光伏覆盖率突破上述阈值，项目可能从“一地两用”退化为“光伏为主”，导致农业生产功能被削弱，进而影响到农业产能。

• 温室大棚类：宜控制在25%-30%，超过50%将导致作物明显减产[2][3]；
• 农光互补（地面种植）：接近30%时多数作物产量下降[4]；
• 渔光互补（水产养殖）：适宜覆盖率约50%[5]；
• 牧光互补（草地畜牧业）：不可放牧区域不宜超过10%[6]。

然而，对全国513个已建项目的分析显示，不少项目在实际建设过程中未能严格执行上述阈值：不少渔光互补项目中的光伏覆盖率明显超过50%。而温室大棚和农光互补项目中，过高的光伏覆盖率对作物产量产生了抑制[7]。因此，优化遮光设计、进一步严格控制光伏覆盖率，是推动光伏农业项目可持续发展的关键举措。

中国光伏农业装机发展潜力巨大

尽管存在上述挑战，但《报告》发现，在遵循“一地两用”理念，充分平衡能源效益与农业产量的前提下，中国光伏农业装机仍具备可观的发展空间，尤以农光互补项目为主。

基于全国农业普查数据，以及不同类型光伏农业系统的光伏覆盖率上限（渔光互补50%，光伏大棚25%，农光互补35%，牧光互补10%）[8]，《报告》系统估算了中国四类光伏农业系统的技术装机潜力。结果显示，在不考虑其他制约因素的前提下，中国的光伏农业的技术装机潜力接近5万GW，其中：

• 农光互补系统的潜力最大，达40,000 GW，主要分布于资源条件优越的西部地区；
• 牧光互补系统的潜力约为5,822 GW，其中98%同样集中在西部；
• 渔光互补系统的潜力为3,031 GW，淡水养殖的潜力约为海水养殖的两倍；
• 温室大棚系统的潜力为284 GW，东部沿海地区占据近一半比例。

这些数字意味着什么？中国在2035年NDC中提出的目标为，风电和太阳能发电总装机容量将达到2020年的6倍以上，力争实现36亿千瓦（约3,600 GW）[9]。对比可知，上述光伏农业系统接近5万GW的技术装机潜力，足以支撑这一气候目标的实现。同时，随着NDC目标的推进，光伏项目发展与土地资源之间的制约关系可能会更进一步加剧。在此背景下，光伏农业作为协调用地矛盾的有效路径之一，其战略价值将日益凸显。

光伏企业与农业主体利益共享与协同发展

《报告》通过对渔光互补、温室光伏、光伏灌溉、牧光互补和农光互补五个代表性案例的深入分析[10]，梳理了各类项目在投资主体、土地利用、收益分配与农户参与等方面的关键特征。这些案例不仅体现了“光伏+农业”融合实践的多样性，也为不同地区优化项目设计和完善政策支持提供了有益参考。

1.山东渔光互补项目：实现“渔业、电力、环保”三重效益    

该项目通过“上发电、下养殖”的渔光互补模式，实现了经济效益与生态效益的双赢。项目占地4200亩，建设规模200 MW，年发电量约26万 MWh，年二氧化碳减排约21.5万吨。光伏板的遮光效应有效优化了水温条件，使虾和海参产量提升50%。同时，通过区域科学规划、智能化水质监测和废弃物资源化利用，成功实现零污染目标。

该项目的经验表明，科学分区和技术优化是渔光互补模式成功的关键，为沿海或内陆渔业养殖区的绿色能源和现代渔业协同发展提供了重要参考。

2.海南光伏蔬菜温室项目：以合理设计综合保障叶菜产量与能源产出

海南地区已建成多个光伏农业项目。形成总种植面积约4万亩、总装机容量约2 GW的光伏温室蔬菜基地，具备抗台风、暴雨及全年生产能力，叶菜年产量约24万吨，可满足约130万居民的年需求（按人均日消费0.5千克叶菜计）。项目通过光伏组件与温室大棚的融合设计，在保障蔬菜生产的同时实现了年发电量约2.4万 MWh，相关政策的支持为项目成功实施提供了重要保障。

海南相关项目的模式证明，合理设计光伏布局与透光率可在保障叶菜产量的同时实现能源产出，为光照充足、易受气候影响的热带地区推动农业-能源协同发展提供了可复制的范例。

3.陕西光伏灌溉系统：有效应对沙漠地区用水与缺电挑战    

陕西靖边毛乌素沙漠地区早在十余年前便引入光伏扬水灌溉系统，有效缓解了沙漠地区用水与缺电困境。在成本效益方面，在25年运维周期内，光伏扬水系统用水成本仅为传统柴油系统的约18%；在环境效益方面，与地面洪灌相比，光伏扬水滴灌可节省约70%的水，同时通过减少化石燃料（柴油）的使用，实现年均约8.2吨二氧化碳减排。

该项目的经济和环境效益为边远地区的农业灌溉提供了可持续发展的范例，也展示了光伏水利在生态修复与经济作物种植中的巨大潜力。

4.内蒙古牧光互补项目：以模式创新实现个人与集体共赢  

内蒙古巴彦高勒嘎查村建成1 MW牧光互补电站，通过争取政府资金及激励牧民参股，打造“光牧旅”一体化融合发展产业园，同时发展旅游业。项目创新收益分配机制，将土地租赁收益按照牧民社员持股比例进行分红，在保障牧民投资年收益率达到20%的同时，提取10%公积金和4.7%借款利息用于公共设施建设和公共事务管理，形成个人与集体共赢格局。

该项目在实现每年约1379吨二氧化碳减排的同时，有效激发牧民参与积极性，改善乡村基础设施，为清洁能源与乡村振兴协同推进提供了可复制的实践路径。

5.江苏农光互补项目：开展光伏覆盖率与作物生长关系的系统性监测    

连云港农光互补项目通过露天种植小麦与光伏电站结合的模式，为农业种植公司节省了90%的土地租赁成本。该20 MW项目每年实现约1.6万吨温室气体减排，并通过系统监测不同光伏覆盖率对小麦产量的影响，为光伏农业的技术设计提供了科学数据支撑。

该项目的监测实验为地方制定光伏板布局、土地覆盖率限制和农作物种植模式优化等政策提供了重要参考，并为同类地区发展光伏农业提供了实践经验和理论支撑。

推动光伏农业实现清洁能源开发和农业生产双赢

在全球能源转型背景下，中国创新探索出了“光伏+温室”“光伏+渔业”“光伏+牧业”等多种形式的光伏农业项目，实现了对土地资源的集约化应用。在推进“双碳”目标实现的过程中，光伏农业可望发挥重要作用。《报告》提出五项建议，旨在推动光伏农业走向更加可持续的未来：

1.完善项目空间布局管理与“一地两用”监管机制

制定分区域、分类型的土地覆盖率上限标准，并在项目审批与运行环节引入土地利用强度评估机制。鼓励通过优化组件排布、提高光伏组件效率等方式，在保障农业产量的前提下，提升单位面积光伏发电能力。

2.推动区域差异化布局，强化农业协同设计

依据区域资源禀