清晨,江苏如东的滩涂上,光伏板阵列投下整齐的影子。板下,一群滩羊悠闲啃食着耐盐碱牧草,不远处,工程师正调试着传感器,实时监测光照强度和土壤墒情。这幅“板上发电、板下牧羊”的图景,正是农业光伏(Agrivoltaics)的典型案例。
然而,要真正实现“发电不耽误种地、种地不影响发电”,农光项目还面临着多重挑战。尤其是在技术适配、标准缺失、运维效率等方面,亟需产业各方通力协作,啃下这块“硬骨头”。
浙江新规(按6MW分界管理农/渔光互补项目,放开自发自用比例)无疑是政策层面的积极信号,为投资松了绑。但政策落地仅是第一步。真正困扰项目开发的是用地性质的模糊地带和缺乏全国统一的农光项目技术规范。一个项目,在A省可能被鼓励,在B省却可能因“非农化”担忧卡壳。亟需国家层面出台更细化的农光互补用地认定标准与项目审批指南。
德国将符合条件的农光项目纳入农业补贴范围,意大利也投入巨资精准支持。这些政策经验值得我们借鉴。我们需要的政策,是从“允许做”迈向“指导如何做得更好”。
农业光伏绝非“把光伏板架高点”那么简单。这背后涉及动态遮荫调控、作物光合建模、设备运行优化等复杂耦合。
欧洲研究表明,蓝莓、人参等作物在适度遮荫(<30%)下,品质可能提升。但小麦、玉米等大田作物对光照要求高,就需通过动态遮荫模型匹配其光合节律。Fraunhofer ISE 正在研究基于PAR传感器反馈的跟踪器控制算法,兼顾作物补光和发电最大化,属于多目标优化范畴,国内研究尚处起步阶段。
此外,板下作物的多样性也意味着除草难度与频率显著提升。传统人工或药剂除草方式不再适配农光共生对“绿色生态”的要求。对此,迈步智能推出适用于农业光伏场景的履带式除草机器人,具备低压宽履带设计、轻接地比压、支持坡地自动行走,可在光伏支架下穿行作业,有效规避对农作物和支架的损伤。
机器人搭载高精度路径规划与作业回传模块,可实现无人值守、定时除草、障碍避让等功能,替代人工在板下穿行,提高除草效率80%以上,降低长期运维成本,是农光场景下除草自动化的理想解法。
农业光伏的结构要求更高:台风、冰雹、积雪等载荷挑战严峻,特别是在沿海滩涂、高原山区等区域。支架高度普遍要求≥2.5-3米以保障农机通行。
柔性支架因其大跨度、抗风性、适应地形能力强受到青睐,但其振动特性、长期疲劳、抗鸟撞能力仍缺乏系统标准。
在光伏板下方,除草机器人等低矮机械频繁运行,也对支架下缘高度与抗震设计提出新要求。迈步智能在柔性支架与机器人协同设计方面进行了大量测试验证,确保机器人在通过低位支架时不触碰、不卡顿,同时借助机器人反馈数据优化支架布设。
农业光伏的核心,不只是“发电”或“种地”,而是“数据驱动下的协同运营”。迈步智能提供的农光智能运维平台,基于“机器人+物联网+AI”构建完整感知-决策-执行闭环:
除草机器人:在光伏支架下自主巡航、精准除草,规避板下作物与光伏设备,减少人工与农药干预;
清洗机器人:维护组件清洁,保障发电效率;
多传感器融合:集成光照、温湿、叶片水分、风速等传感器,实时监测农业与发电系统;
智能调度系统:根据作物生长周期与光伏负载曲线,动态调整资源配置。
整个系统通过边缘计算终端统一管理,支持远程控制、异常预警与任务调度,极大提升了农光项目的自动化与精细化水平。
现有的光伏标准多针对组件、逆变器、并网接口等技术环节,无法覆盖农业耕作、动物饲养、机器人运维等新场景。
特别是农业除草机器人,需要纳入农光场景下的设备安全标准体系,补齐以下环节:
作业高度与支架底边空隙匹配标准;
轮轨/履带对软土或根系的压强限制;
作物识别与避让算法性能指标;
与光伏电气设备协同运行时的电磁兼容性要求。
迈步智能也正在配合相关行业组织推进农光运维机器人类设备的标准研究与工程验证。
初始成本高(比传统光伏多15-20万美元/公顷)是现实障碍,但算账不能只看光伏侧:
增收潜力:“发电+高附加值农产品+碳汇”三位一体,是未来盈利核心。
降本空间:智能机器人降低人工依赖是降本关键。
以江苏南通某农光项目为例,传统每年需人工割草8-10次,每次约5人、2天时间,人工费用高达数万元。而机器人部署后,全年只需1人值守、远程调度,除草成本下降约65%。
迈步智能面向农业光伏场景打造了涵盖割草机器人、组件清洗无人机、巡检机器人等设备的智能运维矩阵,支持复杂地形适应、多种作物兼容、全天候作业需求。配合后台智能调度系统,实现“远程可控、周期自主、精准高效”的全流程自动化运维管理,为农光项目稳定运行与长期效益提供坚实保障。
农业光伏不是简单“在田上铺板”,而是一个跨越农业、能源、信息、材料、标准的复杂工程体系。迈步智能正通过“机器人+智能平台”持续参与这场深层次融合的系统革新,推动形成适应农光特色的运维标准与技术规范。
在这片孕育“光伏+农业”创新模式的中国试验田上,我们不仅要跑得快,更要走得稳,迈步为先,步步为营。