农业光伏系统是指将太阳能电池板整合至农业区域，在发电的同时保留农业活动的装置。与通常占用耕地、牺牲农业生产的地面光伏系统不同，农业光伏系统能够实现能源与食物的协同生产。此类系统可集成于多种类型的农场：露天田地与果园、温室、鱼塘及畜牧农场。

露天田地的农业光伏系统通常包含一个将电池板架高至作物上方的支撑结构，同时对地块进行部分遮盖。而温室的农业光伏系统通常将电池板置于屋顶或附着在温室侧壁。

本次名为"REGACE"的研究，探讨了一项由Triangle研发中心（Kefar Kara）开发的创新系统。该系统将电池板嵌入温室内，置于覆盖层之下（图1）。这一创新性的农业光伏系统采用响应式追踪系统，旨在同步优化能源和农业生产。该系统能追踪太阳位置并响应作物需求，为植物提供最佳的光照与温度以促进生长，同时产出最优的发电量。

该创新技术已于近期（2025年7月）在以色列哈沙龙地区北部的Zemer镇的一个示范农场中实施。技术设备安装于两个各500平方米的温室中，用于种植番茄和黄瓜。作物生长与能源生产均接受科学监测。该示范农场的建立与运营得到了以色列农业与粮食安全部的支持。

表1：2030年REGACE合作伙伴国家及部分欧洲国家的太阳能目标、利用温室农业光伏系统实现这些目标所需的土地面积，以及农业光伏在温室中的应用可覆盖的百分比。（基于REGACE安装项目的平均值，功率密度为0.365兆瓦/公顷）

研究目标与方法

本研究基于以下方面考察了农业光伏系统的可持续性：对以色列现有露天农业光伏系统场地的调研；关于露天农业光伏经济性与就业的全球文献综述；以及本研究涉及的光伏温室场地的成果。

结果

环境方面：露天农田的农业光伏系统具有显著的视觉影响，因为高大的铁杆密集分布，且电池板平均覆盖率达27%。相比之下，温室中的电池板放置位置相对靠近屋顶或侧壁，或置于覆盖层之下，在视觉上已与温室融为一体。

露天农业光伏支撑结构的大量用铁产生了显著的碳足迹。在以色列的农业光伏项目中，支架结构的用铁量约为103公斤/千瓦。而在温室中，由于固定电池板的框架附着于温室结构之上，用铁量仅为约48公斤/千瓦。钢铁生产能耗高且涉及大量二氧化碳排放。露天农业光伏系统支架结构的铁碳足迹约为178.2公斤二氧化碳/千瓦。相比之下，温室中支架结构的铁碳足迹仅为约91公斤二氧化碳/千瓦。

经济方面：

露天农业光伏项目的平均投资成本约为1,200欧元/千瓦。温室中农业光伏项目的投资成本约为921欧元/千瓦，便宜23%（图1）。

图2.露天区域与温室农业光伏系统投资成本组成部分对比

数据来源：露天农业光伏系统基于全球文献综述；温室数据基于REGACE研究数据（以色列及4个欧洲国家的6个实验站点）。

社会方面：

在温室安装光伏系统的劳动力成本比在露天田地安装农业光伏系统低约39%，后者因需在立柱间操作农具的复杂性还会产生额外的农活。在温室中，大部分农活是手工作业，安装太阳能系统后并未增加新的农业工作。另一个应考虑的社会因素是，露天农业光伏系统规模庞大，主要使大型农场和农业公司获益。而小型温室系统则有助于支持小型家庭农场。

讨论与结论

部分光伏技术存在的环境影响，使其气候效益受到质疑。为一个露天农业光伏项目生产支撑系统所需的钢材，本身就会消耗能源并排放大量碳——而这恰恰是可再生能源旨在减少的排放因子。本研究基于一系列可持续性参数，有助于决策者就应推广何种类型的能源项目做出明智决策。

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