光伏農場是將光伏發(fā)電與現(xiàn)代農業(yè)結合起來的一項新技術，在日本、德國、意大利等國都有一定規(guī)模的應用。日前，中國科學技術大學先進技術研究院研發(fā)了一項新技術“農作物智能光照技術”，它能夠分離植物萌芽、生長、開花、結果和育種所需的約10%的可見光，同時將剩余80%以上的光通過槽形發(fā)光器進行反射，集中到一塊標準的太陽能電池板上，用于發(fā)電。

“光伏農業(yè)”項目從產業(yè)化角度看仍處于早期。它的基本原理是：每種植物的最佳生長都只需要吸收特定范圍的光譜，可以測量出不同植物吸收的光譜，然后根據(jù)光譜數(shù)值設計光譜比，利用獨特的薄膜技術分離太陽光譜，讓每種植物類群能夠精確吸收其生長所需的光譜。比如西紅柿的生長需要吸收的紅光要大于藍光，比例約為9：1。

目前中國科大已經建設完成了一個實際示范及實驗系統(tǒng)，完成了經過人工選擇陽光條件下和普通光照條件下三種農作物(黃瓜、竹葉菜、生菜)生長情況的對比實驗，植物主要生理參數(shù)(可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、根活躍吸收面積)測試結果表明：在3—5月份光照充足的春季使用濾光膜對農作物生長有好處，可以幫助實現(xiàn)作物增收、改善作物品質等。值得一提的是，實驗中農作物不僅接受透過多層干涉濾光膜的紅藍光，還有全光譜的漫散射太陽光(約占15%光能)。

這項技術能實現(xiàn)的不僅僅是為植物生長分離和提供所需的光照，還能將剩余80%以上的光用于發(fā)電。

現(xiàn)有光伏農場及光伏植物大棚都沒有很好解決農作物光照需要與發(fā)電的矛盾。從這一點上來說，農作物智能光照技術則是一種可以實現(xiàn)種植與光伏發(fā)電“兩不誤”的創(chuàng)新方案。與過去國內外光伏農業(yè)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)由簡單的幾何分光或者強度分光升級到光譜分光，在實現(xiàn)光伏發(fā)電的同時，還優(yōu)化了植物生長光照條件，可以使太陽能的利用“最大化”。從實際示范及實驗系統(tǒng)的效果來看，在5月中旬晴朗天氣條件下，中午時間單位面積發(fā)電能力已經達到87瓦/平方，水蒸發(fā)減少了40%。“種地+發(fā)電”可能成為廣大農戶成倍提高收入的一個新生產模式。

目前，這一系統(tǒng)在國內仍處于前期示范階段，中等規(guī)模量產還需要具體實踐。從示范工程來看，采用這種智能光伏系統(tǒng)發(fā)電，每瓦成本約9.8元。相比之下，傳統(tǒng)光伏和光伏農業(yè)系統(tǒng)發(fā)電每瓦成本分別為6.5元和8元。(作者系中國科學技術大學先進技術研究院副總工程師)