长期以来，农业被认为是受气候变化负面影响最大的部门之一。农业和能源系统转型有着千丝万缕的联系，如何实现能源和农业的协同并推动公平转型一直是应对气候变化领域的重点议题。
《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会（COP28）期间，134个国家签署了《关于韧性粮食体系、可持续农业及气候行动的阿联酋宣言》。宣言旨在减少全球温室气体排放，保护受气候变化影响最大地区的农民生计。为实现这一目标，宣言提出了要在农业转型中发挥气候、环境、生态、经济和健康等多重效益，并计划从政策、资金、技术等方面加强对转型的支持。
《可再生能源助力带路国家绿色发展》系列沙龙2023年第五期聚焦“一带一路”光伏与农业等其他产业的融合发展和相互促进。本期沙龙邀请到世界资源研究所（WRI）中国可持续投资部研究员徐生年博士、清华大学社会科学学院能源转型与社会可持续发展中心的陈靖博士、南南合作金融中心执行总干事张晓文、中国科学院雄安创新研究院外国专家顾问Jan Ingenhoff博士和北京大学能源研究院特聘研究员杨富强进行对话。
本沙龙由北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目主办，绿色创新发展研究院、中国能源网协办，世界资源研究所（WRI）支持。
陈靖表示，一地多用和多能互补是“光伏+”的主要特征。这一模式有助于解决太阳能利用过程中的土地资源限制和消纳困难等问题，推动能源转型，助力可再生能源装机到2030年增长至三倍目标的实现。
在她看来，“光伏+”在中国的发展有其必然性。中国幅员辽阔，西部地区太阳能和土地资源丰富，太阳能利用以集中式光伏电站为主；东部地区经济发展较快，用电需求量大，但缺少土地资源，“光伏+”应用前景广阔。
以“光伏+农业”为例，这一模式将光伏与农业设施、种养殖业结合起来，棚顶发电，棚下种养殖，在为农业赋能的同时，也可以提供更多清洁能源电力。目前，“光伏+农业”主要包括两种模式，一是由光伏企业租赁农民土地用于投建光伏电站，再将光伏板下的农业生产部分租给当地农业公司经营；二是由光伏企业与当地基层组织合作成立能源合作社，共同投资建设光伏农业大棚。
徐生年所在团队通过收集梳理发现，过去十多年间，“光伏+农业”在中国增长迅速，从2011年仅有两个项目并网，到目前全国已有500多个拟建或已并网项目，装机量超过40GW。
从世界范围看，“光伏+农业”同样应用空间巨大。徐生年介绍称，东南亚地区的发展重点在于提高可再生能源在能源消费中的比重，推进能源转型和经济发展，“光伏+农业”是满足其可再生能源发电土地需求的重要途径之一。在非洲，“光伏+农业”的重点则在于解决能源可及性的问题。因前期投入低，安装使用便利等优势，诸如光伏水泵等小型光伏系统的应用范围不断拓展。
Jan Ingenhoff表示，“光伏+农业”正处于从实验探索向商业化转变的过渡阶段。目前，全球“光伏+农业”产业规模约为36亿美元，预计到2030年将增长到110亿美元，年增长率大约是10%。
尽管发展“光伏+农业”模式在气候、环境、经济等方面具有多重优势，但仍存在需进一步研究和解决的问题。
徐生年提到，在现有的探索实践中，光伏电池板遮挡对板下作物产量的影响，光伏支架对农业机械化生产的影响，以及“光伏+农业”对轮作的影响等问题仍需进一步研究。国内相关团队也在总结经验和解决方案，以便未来能够更好地帮助“一带一路”地区有需要的国家发展“光伏+农业”。
对于因光线遮挡造成的作物生长减缓，甚至出现减产的问题，中国科学技术大学先进技术研究院相关团队已经实现了在解决方案上的技术突破。通过在光伏玻璃板上覆盖多层透明膜，研究人员可以控制穿透玻璃板的波长范围，确保板下植物能得到其光合作用所需的蓝光和红光，而其他波长的光则反射到光伏电池板上。这一技术有望在5-10年内实现商业化应用。
而对于光伏板架设高度较低，影响农业机械化设备使用的问题，国内已经有团队在开发和利用柔性支架技术，即通过大跨度、大间距地架设光伏板，为农业机械化设备的使用留出空间。该技术在广东清远地区已经开始应用，并通过了台风天气的考验。这一技术也可以应用在山地、鱼塘等多种场景中。
陈靖表示，相关标准的缺失是制约“光伏+农业”发展的主要原因之一。她认为，相关标准需要重点考虑两类问题，一是种植什么作物才能更好地适应当地的气候、土壤等；二是如何设计光伏板的高度、遮挡面积等参数才能更好地与农业进行协同。
目前，德国已经在立法层面规范了光伏农业的高度、遮光比例、农作物产出等，我国也在研究制定光伏农业的标准。
Jan Ingenhoff也认为标准的规范至关重要。他提到，各国发展“光伏+农业”的目的并不相同，部分干旱地区国家希望用可再生能源支持灌溉，将非耕地转变为耕地；部分地区希望通过安装农业光伏，了解系统商业化水平、投资回报、对农田的影响等。“将这些探索置于同一个标准化体系之下是极为有益的。”他同时强调，如果“光伏+农业”对农作物产量的影响超过 20%，则该系统不应被称为“光伏+农业”，因为该系统建设的目的已不再是农业生产，而是发电。
此外，发展“光伏+农业”是否会影响耕地面积也存在争论。Jan Ingenhoff认为从全球平均耕地覆盖面积来看，光伏覆盖对耕地的影响小于预期。他算了这样一笔账，从全球耕地面积看，全球陆地面积约 1.5亿平方千米，其中耕地面积约占陆地面积的12%，即约1800万平方千米。从用电需求看，按现有发展趋势预测，到2030年全球对光伏发电需求约为30000太瓦时，考虑到不同光伏电池板在光电转化效率上的差异，预计光伏电池板覆盖面积约为25万平方千米，即耕地面积的1.5%。具体到国家层面，光伏的耕地覆盖情况会有所不同。研究显示大多数国家的耕地覆盖情况保持在1.5%的范围内，中国在5%左右，瑞士、日本、挪威等国可能高达20%。
在中国“光伏+”市场快速发展的同时，中国企业也在参与全球，特别是“一带一路”地区的“光伏+”建设。
当前，非洲光伏市场正呈现出新的发展趋势。一方面，受疫情影响，非洲部分国家经济增长放缓甚至停滞，政府主导或参与的大型能源基础设施建设项目的投资和开发也受到影响。另一方面，随着分布式光伏和移动支付在部分非洲国家的发展，小型光伏项目发展加速。与此同时，“光伏+农业”模式在非洲有着广阔需求，但尚未得到更多重视和投资。
张晓文表示，在参与“一带一路”地区能源基础设施投资的过程中，企业需要在以下两方面转变思路，一是从以前重点参与电源端项目建设，转变为同时关注电源端和配电端的项目；二是从以承建商或设备供应商的身份参与项目，转变为在参与投资建设的同时，也以运营商的身份参与项目运维管理。
她提到，部分国际组织、基金会和金融机构等当前正在非洲建设“光伏+农业”示范项目。如果能将中国在“光伏+农业”方面探索出的成功商业模式融入示范项目，相关“小而美”项目的商业化进程将进一步加速，从而为当地居民带来更多收益。
在张晓文看来，中国企业可以通过商业赋能，将一部分企业社会责任投资投入到小而美的“光伏+农业”项目中，把企业社会责任投资从短期的慈善项目转变为能够让当地市场、社群，政府和其他利益相关方都能获益的中长期项目，从而实现企业和当地相关方的双赢。
徐生年也提醒道，在推广“光伏+农业”的过程中，光伏企业需要特别注意平衡好自身收益和当地居民的收益，包括帮助当地民众参与建设和运维等环节，在利益分配环节更注重公平等。
最后，杨富强总结道，可再生能源与产业协同发展在实现二氧化碳减排和环境保护的同时，也促进了经济发展。对于人口众多的非洲、东南亚国家，发展“光伏+农业”意义重大。为进一步提高“光伏+农业”的经济收益，他建议采取制定有针对性的补贴政策和作物种植策略、完善“光伏+农业”相关标准、创新光伏和农业种养殖技术等措施，降低农业生产成本，促进“光伏+农业”的健康发展。
