农业发电为印度提供了理由

不言而喻，任何变化都没有大到足以产生影响，除非它影响到印度的农业部门。毕竟，即使在2021年之后，农业及相关部门仍占我们劳动力的50%以上，对国家GDP的贡献高达18%。印度是世界上耕地面积仅次于美国的国家，目前有近60%的土地在耕种，以满足其庞大人口的需求，并为许多产品类别的全球市场服务。

不足为奇的是，该行业有严厉的政府干预，有时是良性的，有时适得其反。不考虑其他的，只考虑电力补贴，根据IISD和CEEW 2020年的一项研究，农业占了总补贴的75%。这是250亿美元的75%，即1850亿卢比，这是同一项研究估计的直接和间接补贴的总和。

同样，在农业方面没有重大改变的情况下，纳伦德拉·莫迪总理在会议上做出的所有关键承诺COP26在格拉斯哥举行的会议，将更加难以实现。值得一提的是，除了到2070年实现净零排放的承诺外，印度还承诺做到这一点

• 到2030年，非化石能源产能达到5千兆瓦
• 到2030年，将中国经济的碳强度降至45%
• 到2030年，通过可再生能源满足50%的能源需求
• 到2030年，从预计总排放量中减少10亿吨碳排放

那么，为什么农业如此重要?

因为所有这些都必须在印度致力于大规模扩张其制造业基地的同时实现，而制造业是一个能源密集型和碳密集型的过程。这使得这些目标更加令人生畏。

进入Agrivoltaics

尽管印度去年突破了可再生能源(太阳能+风能)容量的100吉瓦里程碑，但新的目标要求到2030年再增加400吉瓦。如果你考虑到目前为止在100吉瓦的旅程中所面临的挑战，你会意识到农业光伏的情况，或同时在用于作物的土地上使用太阳能，只会随着时间的推移变得更加引人注目。

农业光伏发电提供了政策制定者通常梦寐以求的解决方案。直接打击不可持续的电力补贴，为农民提供新的收入渠道，并在更高水平上帮助实现我们的可再生能源目标，减少农业碳排放。为什么我们相信时间已经临近?让我们先看看一些国内投入。

印度2022世界杯决赛竞猜农业研究委员会(ICAR)焦特布尔中央干旱区研究所首席科学家Priyabrata Santra博士发表了一篇关于“提高土地生产力和收入的农业光伏系统”的研究论文，研究了随着机械化和其他变化的发生，印度农业日益增长的能源需求。他估计，要达到未来20年的生产目标，农业的能源使用量需要从每公顷1.6千瓦增加到2.5千瓦。那么，如何才能以维持和促进这两个部门的方式来满足对能源和粮食螺旋上升的需求呢?

桑特拉博士认为，农业光伏发电可以发挥重要作用。

农业是生产型部门，能源是保证生产效率的重要投入。据业界估计，印度农业部门的总能源消耗接近8%。抽水灌溉水，使用机械进行各种农业操作，加工和农产品的增值，这些活动都推动了农业的能源消耗。

除此之外，农业也大大增加了温室气体的排放。来自英国国际玉米和小麦改良中心的一组研究人员编写的一份报告指出2022世界杯决赛竞猜，印度有潜力将其农业和畜牧业的年度温室气体排放量减少18%。“每年的减排潜力相当于8550万吨二氧化碳当量。”因此，农业光伏发电可以让印度在保持粮食生产力的同时减少农业温室气体排放。

印度农业光伏发电的潜力和范围

ICAR首席科学家Priyabrata Santra博士是印度农业光伏发电的强烈倡导者，他说:“印度需要结合国家的两个重要使命——通过应用农业光伏发电来提高土地生产力，实现粮食安全和太阳能使命。”

他补充说:“农业光伏概念起源于印度，因为可再生能源(RE)和地面光伏安装需要土地。土地是一种稀缺商品，可再生能源行业和基础设施行业之间存在一定程度的竞争。”他补充说，我们不能以牺牲农业生产或影响农业社区为代价来提高可再生能源的能力。

“有必要在可再生能源和农业之间做出妥协，因为两者都在争夺土地。因此，从这个意义上讲，农业光伏为两个部门提供了双赢。”

印度国家太阳能联合会(NSEFI)首席执行官Subrahmanyam普利帕卡对此表示赞同。普利帕卡说:“印度主要是一个农业经济，将太阳能和农业放在一起将非常有意义。这也使我们有机会将政府到2022年实现1.75 GW的目标与其他以农民为中心的目标(包括农民收入翻一番)结合起来。”

普利帕卡补充说:“即使我们将1%的耕地用于农业光伏发电，也将达到180-182吉瓦左右，这对印度来说是巨大的潜力。”

普利帕卡的NSEFI与IGEF(印德能源论坛)在其2020年关于印度农业光伏发电的报告(运营项目和相关政策概述)中强调，太阳能电池板和商业作物的共存在印度是一个可行的解决方案。然而，它还没有得到充分的探索。它还分享了印度农业光伏装置的容量在3kWp到3MWp之间。超过3MWp的公用事业规模的农业光伏项目尚未部署。因此，没有各自的技术、经济和农业可行性的经验。

该报告指出，“估计该国农业光伏发电的潜力，一个安全的开始是，如果农业土地、荒地和其他未开垦土地的1%用于农业光伏发电，5.5英亩土地适合1兆瓦的农业光伏发电，仅从净播种面积(农业)土地就实现了629.69吉瓦的总潜力。在闲置土地和其他未开垦土地上，农业光伏发电的潜力分别为49.50吉瓦和56.6吉瓦。

对于正在从核心的非数字化农业向更数字化经济转型的印度农民来说，这种转变可能是决定性的。普利帕卡解释说，印度将见证人们看待农业方式的范式转变。当这种情况发生时，电力也将成为这种转变的一部分。“如果我们能够深思熟虑地找到前进的道路，在5-10年内，农业完全有可能完全独立于化石燃料发电。”

他是一名独立研究员，也是最近报2022世界杯决赛竞猜告的作者能源经济和金融分析研究所(IEEFA)关于“农业光伏:印度如何将太阳能和农田结合起来”查尔斯·沃林汉姆博士同意农业光伏与印度能源需求之间的契合，但他提出了警告。

Charles补充说，印度需要建立一个知识库，了解哪些作物有效，哪些作物比其他作物表现更好，以及许多其他相关细节。有许多研究计划正在进行，这样的知识库将有助于2022世界杯决赛竞猜以合理的方式带来最佳用例。

在印度，根据NSEFI-IGEF的报告，近一半的电厂位于古吉拉特邦，该邦被认为是该国第一个在更大范围内研究农业光伏概念的邦。行业专家表示，印度必须推动其“日照最少”的邦也利用农业光伏发电来提高土地生产力和农业部门收入。

农业光伏:现实还是梦想?

30岁的农民拉杰什·库马尔在喜马偕尔邦的曼迪区开始了他自己的农业光伏项目。工厂总容量250千瓦，种植面积超过两亩。库马尔说:“虽然本质上我还是一个农民，但我想尝试创业。”“农业光伏看起来是一个将农业与太阳能结合起来的有吸引力的机会。

他从Vikas Sharma运营的独立非政府组织Agrivoltaics Services那里听说了农业光伏项目，该组织致力于促进和鼓励农民利用农业光伏提供的机会。

库马尔说:“这给我留下了深刻的印象，我想看看我能从中得到什么好处。”在夏尔马的支持下，我开始了这个项目。”起初，我们在水稻和小麦作物上的试验没有成功，但现在我们成功地种植了卷心菜、茄子、洋葱、大蒜、辣椒等作物。

Kumar于2018年在PM KUSUM计划的A组件下启动了Mandi项目，总安装成本为1亿卢比(包括非ac仓库)。通过在他的农田上进行的农业光伏实验，库马尔产生了大约32.5万千瓦时的总电力，这对他来说意味着以每单位3.98卢比的价格计算，他每年的收入接近130万卢比。

Vikas Sharma指出，为低收入农民提供财政资助也非常重要，以鼓励他们从事农业光伏发电。

另一个有趣的例子发生在拉贾斯坦邦一个叫巴罗吉的村庄里。亚达瓦家族在自己的农田上建立了第一个农场太阳能发电厂。这一兆瓦太阳能发电厂也是在PM KUSUM计划下建立的。这个农业光伏项目建立在Kotputli镇附近3.5英亩的半干旱农田上，是一个典型的农业光伏项目应该如何起飞的例子。

拥有这片农田的Yadava家族与拉贾斯坦邦可再生能源有限公司签订了一份为期25年的合同。现在，据报道，该项目每月收入超过40万卢比。Yadava家族以25万卢比的初始成本开始了一个11千瓦的发电厂。对于这个拥有大片不耕地的邦的人民来说，这个项目说明了农业光伏发电可以为农民提供的盈利能力。

2020年9月，亚达瓦斯家族与中央政府签署了另一份合同，根据该计划生产太阳能。该项目目前每年的发电能力为170万单位。该项目的开发成本为370亿卢比，预计将为Yadava家庭带来约500万卢比的年收入，因为discoms以每单位3.40卢比的价格购买电力。

目前全国已安装的农业光伏项目总数为16个。但一些更大的项目可能会在2022年出现。总部位于马哈拉施特拉邦的Gro Solar Energy公司已经被委托在马哈拉施特拉邦杜勒区Sindakhede Tahsil的Degaon建设一个7MW交流太阳能项目。

到目前为止，这将是印度最大的农业发电项目。该项目由马哈拉施特拉邦政府Mukhyamantri Saur Krishi Vahini Yojana负责。该方案的目标是为农民提供日间电力。该项目以11kv水平连接，通过农业支线向农民提供太阳能。PPA是与马哈拉施特拉邦政府的发电公用事业公司Mahagenco签订的，与国家配电公用事业公司Mahadiscom签订了背对背的PSA。

格罗太阳能私人有限公司董事Gulabsing Girase博士说:“我们对工厂的设计略有不同，以适应太阳能+农业。不过，我们刚刚启动农业活动，大约需要一年时间才能看到成效。”

2012年，Abellon能源公司与马哈拉施特拉邦的农业专家Jain灌溉系统有限公司(JISL)共同委托建造了其中最古老的场地。NSEFI的报告将该国的各种农业光伏项目分为三种不同类型——一种是以研发为重点的，一种是政府支持的项目，另一种是由私营实体开发的商业项目。

机遇与挑战

有趣的是，在世界各地，将粮食生产与太阳能相结合已经取得了突破性的成果。全球市场估计的农业光伏装机容量已从2012年的约5mw增长到今天的约2.9 GW。这主要是由德国、法国和意大利领导的。这些国家的新冠疫情恢复计划投入了超过10亿欧元，用于建立2GW的农业光伏项目。

虽然农业光伏发电可能不是解决印度农业部门和农民面临的所有挑战的灵丹妙药，但它确实在如何“感知、优先考虑和增强农民利益”方面具有潜力。政府似乎明白这一点，当它推出PM KUSUM计划/s。

Pradhan Mantri Kisan Urja Suraksha Evam Utthaan Mahabhiyan (PM-KUSUM)于2019年开始。他们的想法是通过在农场上发电太阳能，为农民提供更大的财务保障，以及更可持续的供水。

该方案分为三个关键部分。在组件A下，目标是安装与电网连接的地面太阳能发电厂(最高2兆瓦)，总容量为10吉瓦。组件B预计将安装200万个独立的太阳能泵，而组件C计划安装150万个与电网相连的农业泵。尽管提供了慷慨的预算支持，但由于新冠肺炎和繁文缛节，实地进展缓慢。

IEEFA在2021年6月的一项分析显示，在印度部署200万台离网太阳能灌溉泵的任务中，只有八分之一的目标已经实现。该报告敦促中央和邦政府消除安装太阳能泵的瓶颈。报告指出:“该计划本应加速太阳能泵的部署，但在2019/20财政年度结束时，总共部署了约24.6万个太阳能泵，其中在2019年启动该计划后的12个月内仅安装了8900个。”

就在太阳能泵终于加快移动的时候，一个推力组件a，或地面安装太阳能连接到电网，现在正在制造。仅在过去的一年里，MNRE就批准了A组件下超过4.7 GW的项目，但目前还没有什么实质性的成果。

Santra解释说:“根据印度国家太阳能联合会(NSEFI)最近发布的报告，目前印度的总装机容量约为48兆瓦。”

但他也警告说，必须消除某些瓶颈。因此，为农民提供有利的环境和销售机会是极其重要的。discom也扮演着重要的角色。”

桑特拉解释说，随着农民越来越多地受到气候危机的影响，不稳定的天气模式使农民收入更加不确定。

他补充说:“农业光伏发电为农民提供了有保障的收入，因为它可以帮助他们发电并向DISCOM出售电力。”

在印度的农民总人口中，85%是土地不足两公顷的边际小土地农民。桑特拉说，他们没有能力投资和安装所需的太阳能系统。另一个挑战是，如果附近没有电网，就失去了出售多余电力的机会。

使用discom购买电力是必不可少的。目前，由于缺乏“需求”以及与煤炭运营商的合同，DISCOMs无法完全从农业发电公司购买电力。第三，地面上的太阳能工人(开发商、公司)也将发挥关键作用。

Santra强调，所有三个太阳能官员，即农业社区、可再生能源部门和DISCOMs需要共同努力，将边缘农民纳入太阳能推广。

普利帕卡说:“总理库苏姆计划来得正是时候。如果你看看组件A，特别是500千瓦，这是一个完美的解决方案，但我们也必须记住，太阳能的推广与太阳能的增长同样重要。”他补充说，我们需要确保在A组件下分发的部分营养良好。

普利帕卡说，还必须记住的是，当我们解决土地租赁率等问题时，农民通过创新商业模式获得的每单位电价的特定百分比的组成部分，我们不能忘记土地所有权必须保留在农民手中。“土地的权利必须始终属于农民”，“农业光伏发电只有在农民的支持下才能实施。”

Charles在赞同普利帕卡的观点的同时，提出了另一个观点，即土地分类问题也必须尽快解决。“在大多数情况下，农田太阳能需要将农田转化为商业用地，这使其无法享受作为农田的好处。”

他补充说，这可能意味着农民失去各种利益，同时让农民受制于能源开发商的摆布。“这违背了农业光伏发电的初衷。”

Girase博士要求为印度的农业光伏项目制定一个政策框架。“需要有一些规范、一些差别关税和资格标准，界定谁可以制定农业光伏项目。”“在MNRE文件中，只有在你有一定的营业额，并且拥有非常成熟的业务的情况下，你才能竞标。”

Girase补充说，还需要明确说明税务机关将如何处理从农业光伏发电中获得的收入。

普利帕卡对此表示赞同，并补充说，库苏姆总理至少已经解决了土地转换问题。

确定路线图

作为建议的一部分，NSEFI在其报告中指出，政府有必要为印度的光伏电站确定未来10年的具体目标。

NSEFI建议政府可能更喜欢在第一年以20- 30mw的适度目标开始，并在未来10年加速，到2030年达到15gw。

查尔斯还补充说，虽然在拉贾斯坦邦阳光充足的地区建造一个容量非常大的太阳能公园可能相对容易，但将能量疏散并将其输送到负荷中心所在的电网仍然需要大量的基础设施支出，以确保适当的传输能力到位。他还补充说:“我们必须认识到，印度农业部门面临的挑战是广泛而重大的。印度需要朝着一个方向前进，让农民可以从发电中获益，而不是补贴电力。

仅仅因为不同类型的土壤、降雨周期、灌溉情况和市场准入，一套适用于整个国家的指导方针可能是不可能实现的。查尔斯在他的IEEFA报告中还指出，最大的障碍是，目前该部门的增长受到国家农业部和能源部之间职责分离带来的不确定性的限制。这反映在中央一级，一方面是新能源部和可再生能源部，另一方面是农业和农民福利部。