
双碳背景下“光伏+农业”项目助农效益评价研究——以湖南省通道县为例
摘要
在国家“双碳”目标与乡村振兴战略协同推进的背景下,“光伏+农业”作为产业融合的创新模式,成为推动农村绿色转型的重要抓手。本文以湖南省怀化市通道县为研究对象,综合运用文献研究、实地调研及层次分析法(AHP)-熵权法组合模型,从经济效益、社会效益、生态效益三个维度构建评价指标体系,量化分析“光伏+农业”项目的助农成效。1 引言
全球气候变化与能源转型背景下,中国"双碳"目标(2030年碳达峰、2060年碳中和)与乡村振兴战略的协同推进,为农村绿色产业发展提供了历史性机遇。光伏农业作为"新能源+现代农业"的融合模式,通过土地立体化利用与清洁能源供给,成为破解农村能源贫困、推动产业升级的重要抓手[1]。
2 研究区域与方法
2.1 区域概述与项目进展
2.1.1 区域资源禀赋
通道县地处湘、桂、黔三省交界,年均日照1000小时,光热资源丰富。全县总面积2239平方公里,总人口24.3万(2023年数据),曾是国家级扶贫开发工作重点县,2021年纳入湖南省乡村振兴重点帮扶县序列。
2.1.2 项目模式与实施进展
自2017年起,通道县响应国家“双碳”目标与乡村振兴战略,探索“光伏+农业”产业互补模式,形成以下典型模式:
集中式光伏电站:在溪口镇、县溪镇等6个乡镇的荒山荒坡建设集中式光伏帮扶电站2座,总装机容量4500千瓦,年发电量约2700万度。
村级分布式电站:在菁芜洲镇、陇城镇等3个乡镇的65个行政村建设村级光伏电站,总装机3200千瓦,年收益用于村级公益事业与脱贫户帮扶。
2023年项目总收益达1023万元,其中686万元来自农业复合经营(油茶、中药材销售),337万元为光伏发电收入;累计提供公益性岗位230个(如光伏板清洁、种植管护),季节性用工岗位1500人次,人均年增收3200元;据统计,2020-2023年项目覆盖村贫困发生率从12.4%降至5.1%,65个村集体收入年均增长18.7%。其次是政策支持与机制的创新。在收益分配机制上,依据《通道县光伏电站收益分配管理办法》(2017年),村级电站80%收益用于脱贫人口公益岗位补助,剩余20%投入道路、水利等基础设施建设;土地流转创新方面,推行“租金+分红”模式,农户以土地入股光伏项目,年保底租金500元/亩,并按发电量获得3%-5%的分红。
2.2 研究方法
2.2.1 数据来源
本文针对湖南省通道县展开研究,选用的指标数据主要来自通道县统计局(2020-2023)、国网湖南电力公司 以及2023年7-8月实地入户问卷[2]。
2.2.2评价指标体系的构建
根据“光伏+农业”发展水平评价指标体系的构建原则,结合通道县光伏+农业发展的实际情况,从经济效益、社会效益以及生态效益3个维度构建评价指标体系,确定一级指标为经济效益,包含A1收入增幅、A2村集体贡献率;社会效益包含A3就业岗位、A4相对贫困下降率以及生态效益包含A5碳减排量和A6土地利用率。
评价体系中每个指标代表的含义不同,单位也就不同,对于指标数据没有办法直接比较,因此要对每个数据进行标准化的处理,标准化的处理公式如下:
数据标准化处理(正向指标)
为克服传统方法的不足,本研究提出“AHP-熵权法组合模型”,其核心优势在于:
主观赋权(AHP)通过专家打分构建判断矩阵,反映政策导向与理论预期,客观赋权法基于数据离散程度修正权重,突出实际调研中变异显著的指标;熵权法通过指标数据分布自动调整权重,可适配政策变化或技术升级后的新数据特征;涵盖经济、社会、生态三类准则层及6项指标层,通过综合评分量化项目整体效益,避免单一视角的片面性。
基于以上分析,本文选择了熵值法作为权重赋值的主要方法。接下来,我们将详细介绍AHP-熵权法熵值法的具体实施步骤,以便更好地理解和应用该方法[3]。
计算第j项指标下第i样本的占比,计算公式为:i=1, 2,3,......,m , j=1,2,3,......,n ,m 为对象个数,n为指标个数。计算第j项指标的熵值各项指标的熵值为 ,计算公式为:其中,(n=5)(样本数),(5) ≈1.609。
计算差异系数第 j 项指标的差异系数为 ,计算公式为:计算熵权法权重 第 j 项指标的权重为 ,计算公式为: 计算组合权重熵权
所计算出的权重值如表 4.2 所示:
一级指标 | 二级指标 | 权重 |
收入增幅 | 0.326 | |
经济效益 | 村集体贡献 | 0.218 |
就业岗位 | 0.118 | |
社会效益 | 相对贫困率下降 | 0.142 |
碳减排量 | 0.111 | |
生态效益 | 土地利用率 | 0.075 |
表2.2“光伏+农业”项目助农效益评价指标权重值
2.3结果与讨论
2.3.1 权重分配与综合得分分析
通过AHP-熵权法组合模型计算得出各维度权重如下:经济效益(0.42)、社会效益(0.35)、生态效益(0.23)。这一权重分配反映了当前乡村振兴背景下,经济增收仍是农户最迫切的需求,同时也体现了"双碳"目标对生态效益的重视。
项目综合评分为0.76(满分1),根据评价标准(0.8以上为"优秀",0.6-0.8为"较高效益",0.6以下为"一般效益"),通道县"光伏+农业"项目属于"较高效益"等级。这一结果表明项目整体实施效果良好,但仍存在提升空间[3]。
2.3.2 分项效益评价
在经济效益方面,项目实施后,农户年均增收3120元(A1=0.25),显著高于当地传统农业收入水平(约1800元/年)。其中,光伏发电收入占比45%,农业经营收入占比55%;项目带动村集体收入提升14%(A2=0.17),主要用于村级公共设施建设和公益事业。
在社会效益方面,累计提供就业岗位1300个(A3=0.18),其中长期岗位230个(光伏运维、基地管理等),季节性岗位1070个(种植、采收等)。就业人群以40-60岁中老年劳动力为主(占比82%),有效缓解了农村留守人口就业难题;项目覆盖村贫困发生率从12.4%降至5.1%(A4=0.17),下降幅度达8.5个百分点[4]。
3.瓶颈问题分析
基于实地调研数据与AHP-熵权法评价结果分析,通道县“光伏+农业”项目在助农效益提升中面临以下核心瓶颈:
3.1 对政策依赖性强,市场化运营能力不足
补贴主导收益结构:问卷显示,80%的农户收入增量直接依赖政府补贴(如光伏电价补贴、种植奖励),项目自身造血能力较弱。2022年项目总收益中,政策性补贴占比达65%,市场化运营收益仅占35%。
风险抵御机制缺失:76%的农户表示“若补贴取消,将退出项目”,凸显政策波动对项目可持续性的影响。
3.2技术适配性不足,农业与光伏协同效率低
遮光效应制约生产:45%的受访农户反映,传统晶硅光伏板导致作物光照减少20%-30%,油茶等经济作物产量下降8%-12%。
技术配套滞后:仅32%的项目区域采用补光措施(如LED灯),且设备维护成本高(年均500元/亩),超出小农户承受能力。
3.3利益分配失衡,农户获得感有限
调查显示68%的农户认为“分红偏低”,当前收益分配中,企业、村集体、农户占比为5:3:2,与农户土地和劳力投入不匹配;82%的农户仅通过土地出租参与项目,缺乏技能培训(如光伏运维、高附加值种植),难以分享产业链增值收益;37%的受访者表示“从未见过收益明细公示”,访谈发现,部分村集体存在截留、挪用资金现象。
3.4产业链延伸不足,综合效益未充分释放
项目大多仍局限于“发电+种植/养殖”基础模式,缺乏与旅游、电商等产业的深度融合。2022年,仅2个试点村尝试“光伏+研学旅游”,但收入占比不足总收益的5%;通道县“光伏油茶”“光伏中药材”等产品未形成区域公用品牌,市场溢价能力弱,同类产品价格较常规种植仅高出8%-10%;项目年减排量约1.2万吨CO₂当量,但尚未纳入碳交易体系,未能实现“十四五”提出的“生态资源价值化”目标[5]。
4 结论与对策
4.1降低政策依赖,增强市场运营
4.1.1推广“政府引导+企业主导+农户参与”的PPP模式
鼓励社会资本参与乡村振兴,完善市场化运作机制。引入专业能源企业投资光伏电站建设,政府提供土地流转协调与税收优惠,农户以土地或劳力入股,形成风险共担、收益共享机制。
试点“收益权质押贷款”,允许农户以未来光伏分红为抵押申请低息贷款,缓解初期资金压力
动态调整收益分配比例,健全农民分享增值收益机制。设定阶梯式分红比例:前3年企业占比60%、村集体20%、农户20%;后期随项目稳定逐步调整为农户占比50%;建立村级监督委员会,定期公开收益分配明细,确保透明性。
4.2强化技术适配,科技赋能需求
4.2.1强化科技支撑,发展智慧农业
与高校合作,开发透光率≥90%的薄膜光伏板,适配油茶、中药材等喜阴作物(解决“遮光影响作物生长”问题);推广“光伏+智能补光系统”,通过物联网实时调节光照强度,提升作物产量15%以上。
4.2.2构建“光伏农业技术服务站”
在每个项目村设立服务站,配备农业技术员和光伏运维人员,提供免费技术咨询与设备维护,并定期开展“光伏+种植/养殖”技能培训,纳入“十四五”农村实用人才培训计划。
4.3拓展产业延伸,发展多元业态
4.3.1促进“光伏+旅游”融合,推动三产发展
在光伏园区建设观光步道、研学基地,打造“光伏花海”“油茶灯光秀”等特色景点,吸引城市游客(提升附加值,解决“收益单一”问题);联动本地电商平台,销售“光伏农场”绿色农产品(如“光伏油茶”品牌),享受“十四五”农产品冷链物流补贴。
4.3.2探索“碳交易+光伏农业”联动机制
申请“十四五”绿色金融试点,发行将光伏碳减排量纳入全国碳交易市场,所得收益反哺农户(每吨CO₂减排可获50-100元收益)。 “光伏助农”绿色债券,募集资金用于技术升级。
4.4保障金融与数字化支持
4.4.1创新“光伏农业保险”产品,设立专项基金
联合保险公司设计“光伏设备灾害险+作物收成险”组合产品,保费由企业、政府、农户按4:4:2分担,对因自然灾害导致的光伏收益损失,保险赔付覆盖70%以上,增强农户抗风险能力;省级财政拨付“乡村振兴专项资金”,县级配套资金,用于补贴农户参与项目的初期成本(如每亩补贴500元);针对采用新技术(如薄膜光伏板)的企业,给予设备采购价30%的退税优惠。
参考文献
[1]Kamalapur, G. D., & Udaykumar, R. Y. (2012). Rural electrification in India and feasibility of photovoltaic solar home systems. [J].International Journal of Electrical and Computer Engineering 2(1), 1-10.
[2]黄日发.光伏精准扶贫脱贫经济效益分析[J].中国乡镇企业会计,2016(2):14-15.
[3]郑洁,姚珺文,杨文轩.“光伏+农业”产业助力乡村振兴路径研究[J].农机市场,2024,(02):61-63.
[4]鲍恩财,瞿文卉,吴翠南,等.江苏省光伏农业产业发展现状与对策[J].新能源科技,2023,4(02):53-60.
[5]童光毅,倪琦,潘跃龙,等.农业信息化背景下光伏发电扶贫模式及效益提升机制研究[J].农业工程学报,2019,35(10):131—139.
参考
Kamalapur, G. D., & Udaykumar, R. Y. (2012). Rural electrification in India and feasibility of photovoltaic solar home systems. [J].International Journal of Electrical and Computer Engineering 2(1), 1-10.
黄日发.光伏精准扶贫脱贫经济效益分析[J].中国乡镇企业会计,2016(2):14-15.
郑洁,姚珺文,杨文轩.“光伏+农业”产业助力乡村振兴路径研究[J].农机市场,2024,(02):61-63.
鲍恩财,瞿文卉,吴翠南,等.江苏省光伏农业产业发展现状与对策[J].新能源科技,2023,4(02):53-60.
童光毅,倪琦,潘跃龙,等.农业信息化背景下光伏发电扶贫模式及效益提升机制研究[J].农业工程学报,2019,35(10):131—139.
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