【giz】2025年德国农业光伏指南：农业与能源转型的机遇报告_68页_15mb

德国农业光伏指南：农业与能源转型的机遇

核心内容概述

《德国农业光伏指南：农业与能源转型的机遇》由德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所编写，旨在介绍农业光伏（Agri-PV）的发展现状、技术潜力、商业模式及政策框架，并为农民、市政当局和项目开发方提供实用建议。本中文版由GIZ在中德能源与能效合作伙伴框架下翻译并发布，旨在推动两国能源转型，助力实现气候目标。

主要观点与关键信息

1. 农业光伏助力实现资源节约型的土地利用

• 农业光伏通过土地的双重利用，缓解了农业与能源建设之间的用地竞争。
• 德国的农业光伏设施可满足当前用电需求，其潜力巨大，预计可达1700GWp。
• 农业光伏不仅能提高土地利用效率，还能增强作物对极端气候的适应能力，如干旱、冰雹和霜冻。

2. 农业光伏的发展现状

• 截至2021年，德国农业光伏装机容量已显著增长，从2012年的约5MWp增长到至少14GWp。
• 德国农业光伏分为两类：第一类（距地面高度>2.1米）和第二类（距地面高度<2.1米）。
• 高架农业光伏系统在德国已建有多个试点项目，包括黑格尔巴赫、魏恩斯特潘等，展示了农业光伏在实际应用中的可行性。

3. 经济性与商业模式

• 农业光伏设施的建设与运营成本较高，但其经济性在于土地的双重利用，以及降低用电支出和增加收入来源。
• 德国政府为农业光伏提供上网电价补贴，并在修订后的《共同农业政策直接补贴条例》中规定，安装了农业光伏系统的企业仍能享受85%的农业用地补贴。
• 农业光伏的商业模式包括自用发电、电力销售和农业产品多样化。

4. 技术发展

• 农业光伏设施的设计需考虑光照管理、水管理、支撑结构和光伏组件技术。
• 高架农业光伏系统采用双面组件和跟踪系统，提高发电效率，同时减少对作物的遮阳影响。
• 技术方案还包括雨水收集系统、智能灌溉策略和表型分析系统，用于定量评估作物生长状况。

5. 社会接受度与公民参与

• 农业光伏的社会接受度在不同地区存在差异，需通过早期的公民参与和利益相关方沟通来提高。
• 案例研究表明，农业光伏设施能改善农村地区的生活条件，如提供电力、改善信息获取和医疗服务。

6. 政策与法律支持

• 德国《可再生能源法》（EEG2023）为农业光伏提供上网电价补贴。
• 《联邦建筑法》第35条为农业光伏设施提供优先权，简化审批流程。
• 政策行动领域包括土地规划、补贴政策、市场推广和研究资助。

7. 推进农业光伏发展的必要步骤

• 将农业光伏系统纳入土地规划，避免将其定义为不透水土地。
• 扩大农业光伏土地覆盖范围，将其纳入《可再生能源法》框架。
• 为小型农业光伏系统提供上网电价补贴，为大型系统设立专门的招标业务单元。
• 鼓励公民和利益相关方参与，以分析非技术性成功因素。

8. 国际发展

• 农业光伏在多个国家取得了显著进展，如中国、日本、法国、美国、智利、马里和冈比亚。
• 中国拥有世界最大规模的农业光伏设施，日本和韩国主要推广小型设施。
• 智利和法国的农业光伏项目展示了该技术在不同气候条件下的应用潜力。

典型项目与研究

黑格尔巴赫农业光伏设施

• 装机容量为194kWp，土地利用效率提升60%至86%。
• 项目研究了光照管理、水管理、土壤保护和作物产量。
• 2018年的试验结果显示，农业光伏设施能有效缓解干旱对作物的影响。

魏恩斯特潘农业光伏设施

• 2011年建成，2013年调整为东西向排列的光伏组件。
• 试验结果显示，光伏设施对作物产量有显著影响，减产率介于29%至50%之间。

纳赫特韦有机水果农场

• 装机容量为258kWp，试验设施用于研究农业光伏对水果种植的影响。
• 项目评估了不同遮阳条件下的作物产量，结果显示光伏设施能提供一定保护。

VackerPower和VackerBio项目

• 探索垂直双面农业光伏系统在耕地中的应用。
• VackerPower关注耕地利用和系统稳定性，VackerBio关注生物多样性和土地利用。

Agri4Power项目

• 研究垂直双面光伏系统与花带的结合，创造可持续的协同效应。
• 项目涉及经济性、生态性和社会接受度的评估。

APV Obstbau项目

• 研究农业光伏系统在苹果种植中的应用，探索其替代防雹网和覆盖薄膜的潜力。
• 项目评估了不同系统设计对作物产量的影响。

VitiVoltaic和VitiCult-PVmobil项目

• 聚焦于农业光伏对葡萄栽培的影响，研究其对作物生长和质量的优化。
• 项目旨在开发移动式农业光伏系统，提高葡萄种植的可持续性。

Weinbau 4.0项目

• 作为“葡萄栽培4.0”的一部分，研究农业光伏对葡萄种植的影响。
• 项目探讨了农业光伏系统的实施路径和优化策略。

政策与法律框架

• 德国联邦教育与研究部（BMBF）和联邦经济与气候保护部（BMWK）支持农业光伏研究。
• 《共同农业政策直接支付条例》允许农业光伏设施享受农业补贴。
• 《可再生能源法》为农业光伏提供上网电价补贴，促进其发展。

国际案例

• 中国：农业光伏设施规模庞大，尤其在戈壁沙漠边缘，用于种植浆果，有助于防治沙漠化。
• 日本：推广小型农业光伏设施，促进土地的双重利用。
• 法国：从2017年起对农业光伏进行单独招标，提供上网电价补贴。
• 美国：农业光伏设施需满足一定的高度和遮阳比例要求，同时享受农村能源促进计划（REAP）的补贴。
• 智利：农业光伏设施用于研究在干旱条件下如何提高农业稳定性。
• 马里和冈比亚：农业光伏项目研究如何通过雨水收集提高农业生产力，保障粮食和能源安全。

结论

农业光伏技术为德国及全球农业和能源转型提供了重要机遇，能够实现土地的双重利用，提高农业产量，并减少对环境的影响。尽管面临一些技术和政策挑战，但通过多方合作、政策支持和技术创新，农业光伏有望成为未来可持续发展的关键组成部分。