一、什么是光伏农业大棚
光伏农业大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚，大棚采用钢制骨架，上覆盖太阳能光伏组件，同时保证太阳能光伏发电和整个温室大棚农作物的采光需求。太阳能光伏所发电量，可以支持大棚的灌溉系统，对植物进行补光、解决温室大棚冬季供暖需求，提高大棚温度，促使农作物快速生长。
二、光伏农业大棚的优势
光伏农业大棚是光伏应用的一种新的模式。与建设集中式大型光伏地面电站相比，光伏农业大棚项目有诸多的优势：
1、有效缓解人地矛盾，促进社会经济可持续发展
光伏农业大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面，光伏项目在原有农业耕地上建设，土地质量好，有利于开展现代农业项目，发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。
2、可灵活创造适宜不同农作物生长的环境
通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板，能满足不同作物的采光需求，可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物，还能实现反季种植、精品种植。
3、满足农业用电需求、产生发电效益
利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。
4、绿色农业生产的新路径
与传统农业相比，更加重视科技要素的投入，更加注重经营管理，更加注重劳动者素质的提高，作为一种新型的农业生产经营模式，在带动区域农业科学技术推广和应用的同时，通过实现农业科技化、农业产业化，将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。
三、光伏农业大棚的种植
1、经济价值高的农作物
光伏农业大棚可以重点发展有机特色蔬菜、食用菌和中草药的设施化生产，适度发展观赏苗木种植，提高单位土地产值和农产品的附加值。
多数食用菌菌丝体生长阶段不需要光，弱光也无不良反应，可种植食用菌的植香菇、平菇、双孢菇和金针菇等品种；
根据蔬菜对光照强度要求的不同可分为要求较强光照的蔬菜、适宜中等光照的蔬菜和比较耐弱光的蔬菜。耐弱光蔬菜主要有芹菜、芦笋、菠菜、生姜、韭菜、莴苣、蒲公英、空心菜、木耳菜等；
阴性和耐阴的中草药有西洋参、黄连、党参、麦冬、三七板蓝根、白术、半夏、天麻、灵芝等；
可在大棚内培育耐阴苗木、盆栽、花卉等。
2、可发展为观光农业
利用良好的交通和区位优势，充分利用农业生产和生态环境两大资源， 依托观赏苗等生态旅游资源，配合有机蔬菜等农产品生产采摘等农业旅游资源的开发建设，发展多种形式的观光、休闲和体验等旅游项目，形成特色化、规模化的观光农业。
四、建造形式
光伏农业大棚的建造主要是一体化的薄膜光伏大棚（发电组件与钢骨架柔性连接）、在原有大棚上的专业改造等。一般新建大棚按照一体化建设，见下图所示。
大棚发电组件可选用薄膜组件、多晶硅、单晶硅组件。光伏大棚与普通大棚相比，其钢架结构要复杂、造价相对比普通的大棚高。
五、光伏大棚的发电
1、发电量
光伏大棚一般一亩地布置一个光伏大棚，面积约为：60m*8.5m，每个大棚大致可以布置60kW，根据威海的太阳能资源情况，年满发小时数约1274小时，以20MW的安装容量为例，年均发电量约为2548万kWh，25年总发电量为63700.万kWh。
2、电价及补贴
光伏大棚所发电量消纳有两种方式：一是小规模的分布式光伏电站（如6MW以下），采用自发自用余电上网的方式，所发电力按电网销售电价销售给农业大棚的使用者或者其他用户，剩余并入电网，可以获得全电量为0.42元/W的补贴；一种是规模较大，直接并入电网，上网电价按照“鲁价格一发〔2013〕119号文件，2013-2015年并网发电的光伏电站上网电价确定为每千瓦时1.2元（含税，下同）”计算。可以申请国家光伏建筑一体化补贴，
农业项目也可申请相关农业项目补贴、财政补贴等，如山东省农业厅、财政厅菜篮子"产品生产果菜项目,另外，如果分布式项目不大于20MW，可按照当地光伏标杆电价上网，且备案可进入分布式光伏规模控制指标。
六、发电效益分析
以一个20MW的光伏项目为例，光伏大棚的建设内容包含：光伏系统的建设安装费用、项目土地费用、农业大棚本体的建造费用、接入系统费用，合计约12470元/kW。
测算参数设置：考虑土地租赁费用：每年1200元/亩；电价为1.2元/kWh；项目动态总投资为24941.02万元，销售税金及附加总额为1160.32万元，缴纳增值税总额为13328.02万元。
采用以上参数，测算结果如下：
建成大棚后出租，假定出租收入为每年1200元/亩，项目融资前税前内部收益率为8.93%，资本金税后内部收益率为10.70%。投资回收期为10.11年。
建成大棚后不出租，项目融资前税前内部收益率为8.55%，资本金税后内部收益率为9.43%，投资回收期为10.39年。
项目发电如果可以全部并网消纳，企业在缴纳光伏大棚土地费用后，仍可以保持大于8%的内部收益率。
七、结语
综上所述，光伏农业大棚是一种新形式的土地综合利用方式，是现代化农业与清洁能源紧密结合的产物，项目节约土地，不改变土地属性，又可以将空间立体利用，产生清洁电力，扩大供电可再生能源比例，带来双向效益。
采用光伏大棚，可以推动绿色农业生产，实现科技高效的循环生态农业。光伏大棚项目可以建设成为现代农业示范教育基地，把农业活动、科技示范等融为一体，发挥产业集群效应，繁荣地区经济，建成省市特色农业的样板和窗口。
光伏农业大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚，大棚采用钢制骨架，上覆盖太阳能光伏组件，同时保证太阳能光伏发电和整个温室大棚农作物的采光需求。太阳能光伏所发电量，可以支持大棚的灌溉系统，对植物进行补光、解决温室大棚冬季供暖需求，提高大棚温度，促使农作物快速生长。
二、光伏农业大棚的优势
光伏农业大棚是光伏应用的一种新的模式。与建设集中式大型光伏地面电站相比，光伏农业大棚项目有诸多的优势：
1、有效缓解人地矛盾，促进社会经济可持续发展
光伏农业大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面，光伏项目在原有农业耕地上建设，土地质量好，有利于开展现代农业项目，发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。
2、可灵活创造适宜不同农作物生长的环境
通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板，能满足不同作物的采光需求，可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物，还能实现反季种植、精品种植。
3、满足农业用电需求、产生发电效益
利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。
4、绿色农业生产的新路径
与传统农业相比，更加重视科技要素的投入，更加注重经营管理，更加注重劳动者素质的提高，作为一种新型的农业生产经营模式，在带动区域农业科学技术推广和应用的同时，通过实现农业科技化、农业产业化，将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。
三、光伏农业大棚的种植
1、经济价值高的农作物
光伏农业大棚可以重点发展有机特色蔬菜、食用菌和中草药的设施化生产，适度发展观赏苗木种植，提高单位土地产值和农产品的附加值。
多数食用菌菌丝体生长阶段不需要光，弱光也无不良反应，可种植食用菌的植香菇、平菇、双孢菇和金针菇等品种；
根据蔬菜对光照强度要求的不同可分为要求较强光照的蔬菜、适宜中等光照的蔬菜和比较耐弱光的蔬菜。耐弱光蔬菜主要有芹菜、芦笋、菠菜、生姜、韭菜、莴苣、蒲公英、空心菜、木耳菜等；
阴性和耐阴的中草药有西洋参、黄连、党参、麦冬、三七板蓝根、白术、半夏、天麻、灵芝等；
可在大棚内培育耐阴苗木、盆栽、花卉等。
2、可发展为观光农业
利用良好的交通和区位优势，充分利用农业生产和生态环境两大资源， 依托观赏苗等生态旅游资源，配合有机蔬菜等农产品生产采摘等农业旅游资源的开发建设，发展多种形式的观光、休闲和体验等旅游项目，形成特色化、规模化的观光农业。
四、建造形式
光伏农业大棚的建造主要是一体化的薄膜光伏大棚（发电组件与钢骨架柔性连接）、在原有大棚上的专业改造等。一般新建大棚按照一体化建设，见下图所示。
大棚发电组件可选用薄膜组件、多晶硅、单晶硅组件。光伏大棚与普通大棚相比，其钢架结构要复杂、造价相对比普通的大棚高。
五、光伏大棚的发电
1、发电量
光伏大棚一般一亩地布置一个光伏大棚，面积约为：60m*8.5m，每个大棚大致可以布置60kW，根据威海的太阳能资源情况，年满发小时数约1274小时，以20MW的安装容量为例，年均发电量约为2548万kWh，25年总发电量为63700.万kWh。
2、电价及补贴
光伏大棚所发电量消纳有两种方式：一是小规模的分布式光伏电站（如6MW以下），采用自发自用余电上网的方式，所发电力按电网销售电价销售给农业大棚的使用者或者其他用户，剩余并入电网，可以获得全电量为0.42元/W的补贴；一种是规模较大，直接并入电网，上网电价按照“鲁价格一发〔2013〕119号文件，2013-2015年并网发电的光伏电站上网电价确定为每千瓦时1.2元（含税，下同）”计算。可以申请国家光伏建筑一体化补贴，
农业项目也可申请相关农业项目补贴、财政补贴等，如山东省农业厅、财政厅菜篮子"产品生产果菜项目,另外，如果分布式项目不大于20MW，可按照当地光伏标杆电价上网，且备案可进入分布式光伏规模控制指标。
六、发电效益分析
以一个20MW的光伏项目为例，光伏大棚的建设内容包含：光伏系统的建设安装费用、项目土地费用、农业大棚本体的建造费用、接入系统费用，合计约12470元/kW。
测算参数设置：考虑土地租赁费用：每年1200元/亩；电价为1.2元/kWh；项目动态总投资为24941.02万元，销售税金及附加总额为1160.32万元，缴纳增值税总额为13328.02万元。
采用以上参数，测算结果如下：
建成大棚后出租，假定出租收入为每年1200元/亩，项目融资前税前内部收益率为8.93%，资本金税后内部收益率为10.70%。投资回收期为10.11年。
建成大棚后不出租，项目融资前税前内部收益率为8.55%，资本金税后内部收益率为9.43%，投资回收期为10.39年。
项目发电如果可以全部并网消纳，企业在缴纳光伏大棚土地费用后，仍可以保持大于8%的内部收益率。
七、结语
综上所述，光伏农业大棚是一种新形式的土地综合利用方式，是现代化农业与清洁能源紧密结合的产物，项目节约土地，不改变土地属性，又可以将空间立体利用，产生清洁电力，扩大供电可再生能源比例，带来双向效益。
采用光伏大棚，可以推动绿色农业生产，实现科技高效的循环生态农业。光伏大棚项目可以建设成为现代农业示范教育基地，把农业活动、科技示范等融为一体，发挥产业集群效应，繁荣地区经济，建成省市特色农业的样板和窗口。
