6月23日，国家能源局发布1—5月全国电力工业统计数据：截至5月底，全国累计发电装机容量36.1亿千瓦，同比增长18.8%。
数据中，“两增一降”值得关注。“两增”是指我国光伏发电装机突破10亿千瓦，实现历史性突破，相当于约48个三峡电站的总装机，占我国总发电装机容量的比重达到30%，占全球光伏装机总规模的近一半。“一降”指火电装机占比进一步下降。数据显示，截至5月底，火电累计装机约14.6亿千瓦，占我国总发电装机容量的比重降至约40%。
光伏板安装
图源：学习强国
光伏农业是将太阳能发电广泛应用于现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治和农业机械供电的一种新型农业。
光伏板下的麦草方格
图源：学习强国
本期将对茶园应用光伏技术对茶叶产量、品质、茶园小气候，以及经济效益的影响进行综述，并对光伏茶园存在的问题和发展趋势进行了分析研判及总结，以期为未来光伏茶园的发展提供参考。
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光伏茶园的发展现状
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光伏茶园具有哪些优势？
图源：光伏盒子
（1）使用年限长
光伏组件的寿命通常在20年以上，可为茶树提供一个长期稳定的生长环境，因此板下适合种植茶树等生长周期长、经济价值较高的多年生作物。
（2）适合现代化规模化运营
光伏设备占地面积大，设施设备规范，适合将现代农业工程技术、生物技术等现代化高新技术融入到茶园日常生产管理中。
（3）土地利用率高
通过板上发电、板下种植的模式，在同一单位面积土地上可实现光伏发电与茶业并行发展，最大化提升土地资源利用率，实现土地增值。光伏阵列在把部分太阳能转换为电能的同时也改变了局地地表能量分配，影响局部小气候，而阵列下光照环境、气温、土壤温湿度等变化也会影响作物生长发育，从而影响农作物的经济效益。
中广核云南墨江碧溪235MW光伏电站一角
图源：云南日报
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光伏茶园发展现状如何？
目前，光伏茶园作为光伏农业的一个典型模式已初具规模。浙江、江苏、山东、江西等地方政府也出台了配套政策和奖补措施，支持光伏农业快速发展。
2024年2月，浙江省茶叶学会标准化专业委员会通过了《光伏茶园建设技术规程》团体标准的审定，为光伏茶园建设的标准化和规范化提供了依据。
目前，国内主要的光伏企业已在全国各地进行多个茶光互补光伏发电项目的开发建设。如云南西双版纳茶园51MW项目是云南省农光互补示范项目，也是全国首座与茶园结合的太阳能光伏电站，该项目于2015年并网发电，年减排二氧化碳80000t，年预期发电量8000万kWh。
云南西双版纳51MW光伏茶园
图源：光伏盒子
浙江浙能环亚松阳光伏电站总投资2.53亿元，总装机容量35MW，年均发电量约3208万kWh。当地茶农专门成立了合作社来承租电站的土地，合作社采用村民入股的模式，盛产期光伏茶园年收益可达37.5万元/hm2。
图源：丽水山耕
蒙山县新圩林光互补光伏发电项目占地357.9hm2，板下茶园面积约73.3hm2，项目总装机容量150MW，总投资约8.1亿元，项目建成后，年均发电量21635.92万kWh，每年可节约8.75万t标准煤，减少二氧化碳排放21.3万t，减少碳排放6.1万t，提供当地就业岗位500多个，创造税收2000余万元。
对于茶园经营者来说，光伏茶园在不影响茶叶生产的同时还可额外获得茶园空间资源的出租收益，实现了茶园立体化增值利用。对于当地政府而言，在不增加光伏占地面积的条件下建立绿色能源工厂，生产绿色能源，能够大幅提升土地综合收益、增加财政税收收入和就业岗位，所产生的社会、生态和经济效益显著。但总体来说，目前光伏茶园仍处于初步发展阶段，还需要加强光伏茶园的理论研究，在光伏电站建造工艺、建造规范和茶园种植管理技术、运营模式等方面进一步探索。
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茶园光伏技术应用研究进展
光伏电站由于光伏板的架设改变了下垫面，且受到光伏组件遮阴的影响，所在地由原本的自然生境转变成光伏扰动生境。生境中光照条件、土壤温度和湿度等因子的变化会影响板下作物的生长。而遮阴作为一种降低光强的重要调控措施，在日常茶园管理中已经广泛运用。
图源：杭州发改发布
前期研究表明，在茶园管理中通过覆盖遮阴来降低光照强度，有利于改善茶园小气候，提高茶叶产量和品质。因此，通过对光伏板的合理排布，利用光伏板对茶园的遮阴作用，可以对茶树生长、生理代谢及品质形成产生积极的影响，有利于进一步提升茶园的经济效益。
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对茶树光合作用的影响
光合作用是茶树生长发育的基础，是茶树吸收能量和积累有机物的过程。但当光能超过茶树叶片可利用的通量后，茶树光合能力下降，易发生“光抑制”现象。因此，在光伏茶园建设中，要充分考虑当地茶树品种和立地条件，设置合适的光伏板排列方式、排列密度、支架形式，做到光伏发电和茶树生长相协调。
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对茶叶产量的影响
光伏板的架设会影响茶树的光合作用，从而影响茶叶产量。有研究表明，安装光伏板有助于茶园抵抗倒春寒危害，从而保证茶园当年春茶产量。还有研究发现，对茶园进行遮光处理能提高春茶和夏茶产量。但也有研究表明，遮光会降低茶叶产量。研究结果的不同可能是由于茶树品种、遮阴率、季节的不同所造成的。因此，光伏茶园项目要选择在合适的茶园进行开发建设，并且因地制宜，根据当地茶园实际情况调整光伏电站的建设方案。
杭州市余杭区赛谷光伏茶园
图源：杭州发改发布
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对茶叶品质的影响
茶园中架设光伏板除了会影响茶叶产量外，还会在一定程度上影响茶叶品质。这是由于光伏板会影响茶树冠层的光强和光质，形成遮阴环境。
遮阴作为茶园管理中常用的农艺措施，可以通过改善茶园微环境，尤其是光环境，从色泽、香气和滋味等方面提高茶叶的品质：
研究发现，在夏季对茶园进行覆盖遮阴处理后可以明显提高茶叶中氨基酸含量，明显降低茶多酚和咖啡碱含量，有利于茶叶品质的形成。对茶园分别进行单层遮阴网、双层遮阴网覆盖及不覆盖处理，结果表明不同遮阴处理相比不覆盖处理，茶叶中氨基酸总量均显著增加，茶多酚含量和酚氨比显著降低，且双层遮阴网处理效果要好于单层遮阴网处理。然而，也有研究表明，过度遮阴会降低光敏白化茶树品种的茶叶品质。
目前关于架设光伏板对茶叶品质的直接影响研究较少，亟需开展不同光伏板密度和排布方式对茶树冠层光环境的影响研究，同时针对不同的茶树品种和生产模式，优化光伏阵列排布方式和支架的设计策略，以保障光伏茶园的茶叶品质提升。
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对茶园小气候的影响
小气候会影响茶园产量和茶叶品质，进而影响茶园的经济效益。前人研究表明，夏季光伏板遮阴区相较于未遮阴区的温度低5℃左右，而冬季光伏板遮阴区相较于未遮阴区的温度高1.7℃。对于茶园来说，这有利于茶树抵抗夏季高温胁迫和春季的倒春寒。遮阴还可以有效降低茶园光照度、气温和叶面温度，提高空气湿度，从而改善茶园小气候。
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对茶园经济效益的影响
通过在部分茶区的调查发现，铺设光伏板能够在一定程度上改善茶园小气候，有利于保证茶叶产量和品质。随着政策的完善和各地经济发展水平的提高，光伏发电项目的土地征租费用及地上附着物补偿标准也在大幅提高。
茶农在光伏板下采茶
图源：学习强国
根据国土部门的有关规定，建设光伏电站的土地一般采取以下方式：变电站（或开闭站）应使用建设用地，需要国土部门调整土地性质，需要1年及以上的时间通过招拍挂等形式取得；光伏区一般采用租地形式，租赁期限通常为26年；按照山东省国土厅2014年文件规定，光伏电站等接入电网的送出线路基础应采用租地形式，租赁期限与光伏电站建设运营期相同，一般为26年。这意味着除了原本的茶叶收益以外，茶农还会有土地租赁收益；光伏电站的建设可以将所发电量直接用于茶企日常生产，能够保证制茶高峰期用电稳定，解决茶场制茶期间可能出现的用电紧急过载和短时重载问题，有利于有序稳定地开展茶叶生产，保障茶企的经济效益。同时，光伏设施的标准化、规模化有利于高新农业技术成果的应用。通过茶光技术体系研发、品种选育、技术转让推广等方式，企业可以获得知识产权和良种品种资源双重经济效益。
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茶园光伏技术发展建议及展望
目前光伏茶园研究还存在缺乏理论研究，技术不够成熟；光伏茶园作业机械化程度低；缺少栽培种植技术指导3个问题。
未来可以通过3个方面改进。一是组建创新联合体，以光伏龙头企业牵头，联合高校、科研院所共建示范基地，引领产业把握新趋势、探索新模式，鼓励有条件单位布局研究平台，推进茶产业与光伏产业关键技术攻关。二是加强政策支持，建立以光伏企业为主体、产学研融合的农机装备技术创新体系，科研单位聚焦薄弱环节研发示范，推动重点研发计划，加大基础研究与关键装备研发支持。三是强化人才培养，依托示范基地等平台开展科研人才培养计划，将种植管理技术培训纳入帮扶工作，深入基层培养新型专业技术骨干，提升茶农素质与生产管理水平。
光伏茶园前景广阔。一方面，目前“光伏+数字茶园”已有诸多应用案例，未来应进一步整合茶园设施，根据不同管理任务安装设备模块实现高效栽培管理；光伏设施大棚与茶树育苗结合可助力茶树育种技术创新；光谱分离技术衍生新材料在光伏农业中的应用，能解决“与茶争光”问题，提高发电效率与作物产量，提升茶叶品质。另一方面，光伏与生态低碳茶园建设高度契合，“光伏+茶园”的复合模式将引导茶园种植模式的创新，引领茶产业走向低碳生产、绿色发展的新道路。此外，光伏与种养结合形成茶园新业态，光伏板铺设改善茶园小气候，为板下绿肥生长提供有利条件，遮阴效果为禽类提供适宜生长环境，这种“绿色低碳+有机循环”模式为产业发展提供新思路。
鉴于光伏产业兴起于“双碳战略”、发展于乡村振兴，光伏茶园作为光伏农业典型模式发展前景巨大，未来，在发展时应以“茶”为基、借“光”增效，探寻茶产业与光伏产业高质量发展的结合点，让新质生产力在实践中绽放活力。
本文节选自《中国茶叶》网络首发文章，《茶园光伏技术应用研究进展与展望》，作者：毛翼虎，陈建新，张少博，葛诗蓓，李鑫*，胡强，陈豪，曾迪，陈育聪。图片来源于网络。
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