漁光互補(bǔ)是近年來快速發(fā)展的一種清潔高效生產(chǎn)方式，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了巨大的發(fā)展空間，具有清潔、低碳、高效的特點(diǎn)，但存在基礎(chǔ)研究空白、設(shè)施系統(tǒng)不規(guī)范、養(yǎng)殖技術(shù)不足等問題。本文詳細(xì)介紹了漁光互補(bǔ)的概念及特點(diǎn)，分析了漁光互補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)價(jià)值，并結(jié)合發(fā)展過程中存在的問題提出了發(fā)展建議，為推動(dòng)我國(guó)漁光互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供了參考。
漁光互補(bǔ) 光伏 水產(chǎn)養(yǎng)殖 節(jié)能減排
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漁光互補(bǔ)特點(diǎn)與應(yīng)用推廣狀況
“漁光互補(bǔ)”是指水產(chǎn)養(yǎng)殖與光伏發(fā)電相結(jié)合，在養(yǎng)殖設(shè)施上方架設(shè)光伏板發(fā)電，在光伏板下方水域開展水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)的漁業(yè)模式，具有水上持續(xù)產(chǎn)出清潔能源，水下產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品，“漁、電、環(huán)?！比S收的特點(diǎn)。漁光互補(bǔ)一般建設(shè)在光照強(qiáng)度豐富區(qū)域的池塘、湖泊、水庫(kù)等水產(chǎn)養(yǎng)殖水面上，在建設(shè)光伏的同時(shí)對(duì)養(yǎng)殖設(shè)施進(jìn)行新建或改、擴(kuò)建，并建設(shè)防止面源污染和內(nèi)、外源性污染的生態(tài)健康養(yǎng)殖區(qū)，以及配套的現(xiàn)代話漁業(yè)設(shè)施、設(shè)備和智能化管理系統(tǒng)等。漁光互補(bǔ)克服了陸地光伏發(fā)電占用土地的問題，提高了土地產(chǎn)出。除此之外，漁光互補(bǔ)改變了傳統(tǒng)養(yǎng)殖設(shè)施結(jié)構(gòu)，改變了養(yǎng)殖環(huán)境條件，延長(zhǎng)了養(yǎng)殖周期，提高了養(yǎng)殖產(chǎn)量。與傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖相比，漁光互補(bǔ)改變了收益單一，易受市場(chǎng)影響的問題，除滿足養(yǎng)殖用電外，還可以并網(wǎng)獲得電力收益，有利于大規(guī)模推廣]?？傮w來說，“漁光互補(bǔ)”是一種集養(yǎng)殖、發(fā)電、環(huán)保、旅游等各種優(yōu)勢(shì)的新型農(nóng)業(yè)模式。
截至2020年底，我國(guó)可再生能源累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)9.34億kW，占全球可再生能源總裝機(jī)規(guī)模的三分之一，特別是風(fēng)電、光伏，2019年新增裝機(jī)約1.2億kW，占全球風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)容量的一半以上。我國(guó)可再生能源的大規(guī)模發(fā)展也有力促進(jìn)了風(fēng)電、光伏為代表的新能源技術(shù)的進(jìn)步，使全球可再生能源特別是風(fēng)電、光伏成為新增主力能源。為全球能源轉(zhuǎn)型、應(yīng)對(duì)氣候變化作出了中國(guó)貢獻(xiàn)。
2012年，全國(guó)首座“漁光互補(bǔ)”光伏電站在江蘇建湖并網(wǎng)，主要建設(shè)在養(yǎng)殖池塘上面，一期工程容量為20MW，年發(fā)電量達(dá)2100萬kWh；2017年投入運(yùn)營(yíng)的浙江慈溪市周巷水庫(kù)和長(zhǎng)河水庫(kù)“漁光互補(bǔ)”項(xiàng)目，是目前國(guó)內(nèi)已投運(yùn)行的規(guī)模最大的“漁光互補(bǔ)”發(fā)電項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資18億元，總水域面積299.47hm2，總裝機(jī)容量達(dá)200MW，預(yù)計(jì)年均發(fā)電量達(dá)2.2億kWh，該項(xiàng)目所發(fā)電量全部接入國(guó)家電網(wǎng)，業(yè)主方年售電收入約2.4億元，年漁業(yè)收入可達(dá)1300萬元。在西南地區(qū)，建設(shè)中的廣西壯族自治區(qū)來賓市“漁光互補(bǔ)”光伏發(fā)電項(xiàng)目，位于蓮花塘水庫(kù)和鐵象水庫(kù)，占地400hm2，由來賓市賓惠綜合能源服務(wù)有限公司投資15億元建設(shè)，總裝機(jī)容量300MW，該項(xiàng)目2020年已進(jìn)入用地規(guī)劃階段，即將開工建設(shè)。近年來，通威集團(tuán)規(guī)劃打造了“漁光互補(bǔ)”健康養(yǎng)殖小區(qū)，力求光伏發(fā)電與池塘養(yǎng)殖并重，實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化，做到生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)過程生態(tài)化，養(yǎng)殖用水優(yōu)質(zhì)無污染，養(yǎng)殖排放水可循環(huán)利用或無污染排放，取得了良好的效果(圖1)。
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圖1 不同水域漁光互補(bǔ)應(yīng)用情況 (a) 水庫(kù)上的漁光互補(bǔ) (b) 池塘上的漁光互補(bǔ) (c) 湖泊上的漁光互補(bǔ) (d) 海上的漁光互補(bǔ)
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漁光互補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)生態(tài)社會(huì)效益
2.1 漁光互補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)性
漁光互補(bǔ)將光伏發(fā)電與設(shè)施漁業(yè)相結(jié)合，并配合開發(fā)休閑服務(wù)業(yè)，具有一、二、三產(chǎn)業(yè)疊加，充分發(fā)揮土地綜合利用效益，節(jié)能減排的效果，有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)與光伏發(fā)電互相促進(jìn)、支撐發(fā)展（圖2）。
圖2 漁光互補(bǔ)示意圖
相較傳統(tǒng)光伏發(fā)電，漁光互補(bǔ)建設(shè)項(xiàng)目的現(xiàn)金流量有了大幅提升，項(xiàng)目投資回收期更短，且有更高的收益率，漁光互補(bǔ)項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)小于傳統(tǒng)光伏項(xiàng)目。
第一產(chǎn)業(yè)收益——水產(chǎn)養(yǎng)殖：“漁光互補(bǔ)”使養(yǎng)殖環(huán)境更加穩(wěn)定，可提高特定水產(chǎn)品養(yǎng)殖產(chǎn)量、增加收入。由于光伏板對(duì)太陽(yáng)光有遮擋作用，改變了養(yǎng)殖環(huán)境，有利于喜陰性名特優(yōu)品種如中華絨螯蟹、南美白對(duì)蝦、黃顙魚、沙塘鱧等的生長(zhǎng)，因而有較高的養(yǎng)殖效益。
漁光互補(bǔ)對(duì)特定養(yǎng)殖品種生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，有研究發(fā)現(xiàn)，6月之前在非光伏區(qū)養(yǎng)殖中華絨螯蟹的生長(zhǎng)指標(biāo)均大于光伏區(qū)，6月之后光伏區(qū)的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)，最終光伏區(qū)的養(yǎng)成規(guī)格、產(chǎn)量、成活率等均有明顯由于非光伏區(qū)。光伏區(qū)由于遮光效應(yīng)，同一時(shí)間內(nèi)比非光伏區(qū)水溫略低，隨著水溫升高，光伏板的遮光作用可以顯著降低光照強(qiáng)度、降低水溫、穩(wěn)定水溫，有利于中華絨螯蟹和水草的生長(zhǎng)，為中華絨螯蟹和水草創(chuàng)造了更好的生長(zhǎng)環(huán)境。同樣，在對(duì)南美白對(duì)蝦地膜光伏集約工程化養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)中，在相同時(shí)間內(nèi)，光伏區(qū)養(yǎng)殖水質(zhì)較為穩(wěn)定，日水溫差不超過6℃，水溫保持在南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)最適范圍之內(nèi)，光伏區(qū)養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦的規(guī)格、成活率、飼料系數(shù)均優(yōu)于普通池塘。
第二產(chǎn)業(yè)收益——電力：我國(guó)目前發(fā)電對(duì)煤炭需求量超過70%，過渡依賴化石能源，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境治理以及社會(huì)帶來很大的負(fù)面影響。根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)院預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)電力供應(yīng)缺口達(dá)102GW，2030年預(yù)計(jì)缺口將進(jìn)一步擴(kuò)大到200GW。根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和資源儲(chǔ)備分布情況，2020—2030年的電力供應(yīng)缺口將主要來自可再生能源，光伏發(fā)電將成填補(bǔ)電力缺口的重要部分。光伏發(fā)電有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，以江蘇常州100MWp漁光互補(bǔ)直溪光伏發(fā)電項(xiàng)目為例，項(xiàng)目所在地多年平均太陽(yáng)輻射量為5377.8MJm2/年，屬于光資源Ⅳ類地區(qū)，考慮衰減25年內(nèi)平均每年發(fā)電量為10513.53萬kWh，營(yíng)期內(nèi)總發(fā)電量為262838.25萬kWh。按照國(guó)家目前規(guī)定的新能源上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算，其發(fā)電利潤(rùn)總額將達(dá)到135911.1l萬元，投資回收期9.55年，自有資金內(nèi)部收益率8.83%，自有資金財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值28741.23萬元，全部投資內(nèi)部收益率為10.04%，全部投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為41377.9萬元，自有資金內(nèi)部收益率高于基準(zhǔn)收益率，經(jīng)濟(jì)可行，且具有良好的效益。除了在連片池塘建設(shè)漁光互補(bǔ)外，我國(guó)還有廣闊的低洼地和湖泊、水庫(kù)，在實(shí)現(xiàn)水面高效利用的同時(shí)增加清潔能源產(chǎn)出，有利于實(shí)現(xiàn)漁業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和漁民增收。
第三產(chǎn)業(yè)收益——旅游科教：漁光互補(bǔ)具有旅游科普價(jià)值，可通過旅游業(yè)提升其經(jīng)濟(jì)效益。在具體實(shí)施過程中，可通過對(duì)接高校及科研院所，建立博士工作站，打造區(qū)域性水產(chǎn)品牌，賦能鄉(xiāng)村振興。漁光互補(bǔ)在生產(chǎn)高附加值水產(chǎn)品以及綠色能源的同時(shí)，還可以結(jié)合發(fā)展現(xiàn)代休閑觀光農(nóng)業(yè)。如通威新能源江蘇省級(jí)漁業(yè)精品園，結(jié)合當(dāng)?shù)氐?/span>“龍袍湯包”文化，在每年的龍袍蟹黃湯包節(jié)，以漁光互補(bǔ)高品質(zhì)中華絨螯蟹為賣點(diǎn)推廣到“蟹黃湯包”為主題的各項(xiàng)文化活動(dòng)中，并利用大規(guī)模漁光互補(bǔ)設(shè)施及相關(guān)現(xiàn)代化養(yǎng)殖設(shè)備吸引游客參觀旅游，以此帶動(dòng)觀光旅游產(chǎn)業(yè)，全面提升產(chǎn)業(yè)園的品牌價(jià)值，提高了效益。漁光互補(bǔ)結(jié)合文化旅游發(fā)展模式，改變了單一科學(xué)普及方式，融入了當(dāng)?shù)匚幕?，體現(xiàn)了自身特色，有利于吸引大眾并普及光伏知識(shí)。
2.2 漁光互補(bǔ)的生態(tài)社會(huì)效益
節(jié)水增效作用：據(jù)研究，漁光互補(bǔ)的光伏電板可減少水體蒸發(fā)量70%～85%，有利于降低生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本。漁光互補(bǔ)不僅為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供充足的能源，同時(shí)可進(jìn)行節(jié)水養(yǎng)殖，有利于節(jié)水減排。漁光互補(bǔ)建設(shè)改變了養(yǎng)殖設(shè)施結(jié)構(gòu)，一般都建設(shè)有養(yǎng)殖區(qū)、凈化區(qū)等，這些設(shè)施系統(tǒng)對(duì)于保持養(yǎng)殖水質(zhì)，提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品尤其重要。目前，在一些漁光互補(bǔ)區(qū)建設(shè)了漁光溫棚，形成了具有循環(huán)水的工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)，擴(kuò)大了水產(chǎn)養(yǎng)殖的空間，改變了養(yǎng)殖方式，節(jié)水增效效果更加明顯。此外，與陸地光伏陣列相比，由于水的天然冷卻作用，水上光伏結(jié)構(gòu)比陸地光伏結(jié)構(gòu)具有更高的效率，與地面傾斜光伏陣列相比，水上光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率提高了30%。
碳中和作用：能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，電力“瓶頸”一直廣受關(guān)注。水利發(fā)電受制于地理、地質(zhì)、氣候及人文環(huán)境等因素，其對(duì)水資源、水生生物資源、水生態(tài)環(huán)境以及地區(qū)陸域環(huán)境帶來不利影響，發(fā)展受到越來越多的限制。火力發(fā)電是大量消耗資源、能源的產(chǎn)業(yè)，而且存在著的大氣污染、水污染等問題；核電則由于安全隱患問題會(huì)引起民眾的擔(dān)憂，近年來一些核電項(xiàng)目因輿情和民眾反對(duì)而擱置。所以，發(fā)展環(huán)境友好的清潔能源是社會(huì)高度關(guān)注的課題，也是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑。
“漁光互補(bǔ)”被認(rèn)為是東南沿海及西北部城市最優(yōu)電力發(fā)展方式，近年來逐步向中西部地區(qū)拓展。漁光互補(bǔ)是一種清潔生產(chǎn)方式，對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)有重要意義，以江蘇省級(jí)漁業(yè)精品園為例，根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2019》數(shù)據(jù)作為參考計(jì)算，火電每發(fā)1kWh電，需要標(biāo)準(zhǔn)煤0.36kg，水0.004m3，排放CO20.997t/年，SO20.03t/年，粉塵0.272t/年[43-44]。以25年壽命周期為期，該項(xiàng)目光伏發(fā)電預(yù)計(jì)總發(fā)電量為127500kWh，減少使用標(biāo)準(zhǔn)煤45900kg、水510m3，減少排放CO212.7萬t，SO23825t，粉塵34680t。目前，全國(guó)已建光伏裝機(jī)223GW，按照以上計(jì)算，每年可減少碳排放56642萬t，同時(shí)因水產(chǎn)養(yǎng)殖移除碳230萬t。
生態(tài)修復(fù)作用：漁光互補(bǔ)具有一定的環(huán)境生態(tài)修復(fù)作用。“漁光互補(bǔ)”光伏電站直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，“漁光互補(bǔ)”運(yùn)行時(shí)，由于維護(hù)產(chǎn)生的固體廢物由太陽(yáng)能電池公司回收，不會(huì)產(chǎn)生SO2、氮氧化物等對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。同時(shí)由于增加了地形地貌，改變了水流結(jié)構(gòu)，有利于生態(tài)恢復(fù)。例如，位于江蘇省金湖縣漁光互補(bǔ)項(xiàng)目建成后，所在灘涂的生物多樣性有所增加，雜草等的植被覆蓋率、平均高度和生物量有所減少[38]。國(guó)外也有研究發(fā)現(xiàn)，將水上漂浮光伏系統(tǒng)與海水貝類網(wǎng)箱養(yǎng)殖相結(jié)合，既可滿足貝類養(yǎng)殖要求，又成為人工珊瑚魚礁聚集裝置(FAD)，吸引了大量海洋物種聚集在這些裝置周圍，有利于重要衰退物種恢復(fù)。
2.3 漁光互補(bǔ)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖的推動(dòng)作用
漁光互補(bǔ)由于其跨界整合模式為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了更大的發(fā)展空間，是水產(chǎn)養(yǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。
為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了可控的養(yǎng)殖環(huán)境：漁光互補(bǔ)對(duì)養(yǎng)殖水體中營(yíng)養(yǎng)物、溫度、pH、鹽度、透明度和光周期等有較強(qiáng)的影響作用，可以更大程度的優(yōu)化水產(chǎn)品養(yǎng)殖條件和成本。監(jiān)測(cè)顯示，漁光互補(bǔ)可以為不同養(yǎng)殖種類提供理想的生長(zhǎng)條件，無論是溫水還是冷水養(yǎng)殖。
光伏驅(qū)動(dòng)的水泵系統(tǒng)可快速交換水體，增加水體溶氧量和溶氧分布，有益于水產(chǎn)品養(yǎng)殖生產(chǎn)。同時(shí)，水體中的溶氧量可以通過光伏供電傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)電與養(yǎng)殖兩種檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合使用，可更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)水體中的溶氧變化，有利于保障水產(chǎn)養(yǎng)殖安全。
光強(qiáng)度和光周期變化會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)和發(fā)育。不同水生生物對(duì)光照強(qiáng)度和光周期的適應(yīng)性不同，漁光互補(bǔ)系統(tǒng)中由于光強(qiáng)度和特定波長(zhǎng)可以通過人工手段進(jìn)行控制，可以通過人為操縱滿足水生生物最大生長(zhǎng)。有研究發(fā)現(xiàn)，在水上光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的底部安裝發(fā)光二極管(LED)，操縱水生生物的光周期，取得了良好的效果。這種設(shè)計(jì)為水產(chǎn)養(yǎng)殖和特定水生物種養(yǎng)殖提供了一個(gè)新思路。
為智慧漁業(yè)建設(shè)提供了可能。智能養(yǎng)殖系統(tǒng)集水質(zhì)監(jiān)測(cè)、養(yǎng)殖設(shè)備控制、視頻監(jiān)控于一體，可監(jiān)控養(yǎng)殖水體中的溶氧、水溫、pH、氨氮等多項(xiàng)指標(biāo)，并對(duì)增氧設(shè)備、投餌設(shè)備、水泵等進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，可大大節(jié)約勞動(dòng)力，提高養(yǎng)殖效率。由于養(yǎng)殖智能管理系統(tǒng)構(gòu)建成本較高，目前在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用還不多，漁光互補(bǔ)系統(tǒng)具有較高的生產(chǎn)效益，光伏管理需要智能化系統(tǒng)，所以在漁光互補(bǔ)系統(tǒng)建設(shè)中，開發(fā)具有漁光一體的智能管理系統(tǒng)成為可能。
如在100MW單位裝機(jī)容量占地133.33～200hm2的區(qū)域，借助光伏電站建設(shè)的監(jiān)控管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)現(xiàn)代化管理，解決散戶養(yǎng)殖存在的水質(zhì)惡化、排污排放等問題。同時(shí)，池塘改造建設(shè)的費(fèi)用也可以分?jǐn)偟诫娬窘ㄔO(shè)成本上，有利于降低養(yǎng)殖成本，推動(dòng)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；?、集約化、專業(yè)化、智能化發(fā)展。目前全國(guó)人均管理養(yǎng)殖面積約為3.33hm2，使用智能化管理系統(tǒng)可以提升至33.33～66.67hm2，并可提高養(yǎng)殖產(chǎn)量0.5～2倍。2014年，通威(江蘇)省級(jí)精品漁業(yè)園利用漁光互補(bǔ)智能管理系統(tǒng)，管理75％遮光面積池塘養(yǎng)殖黃顙魚，養(yǎng)殖效益達(dá)69405元/hm2；2015年用于管理50%遮光面積草魚養(yǎng)殖池塘，養(yǎng)殖效益達(dá)42795元/hm2，與周邊傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式相比，效益提高50%～70%。2015年通威射陽(yáng)示范基地漁光互補(bǔ)鯽養(yǎng)殖池塘養(yǎng)殖效益達(dá)49755元／hm2，且全程未發(fā)病(周邊發(fā)病率45%)。
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漁光互補(bǔ)存在的問題
漁光互補(bǔ)雖然有良好的生態(tài)經(jīng)濟(jì)性和巨大的發(fā)展?jié)摿?，但也存在著一些問題。
3.1 缺少相關(guān)的理論基礎(chǔ)研究
漁光互補(bǔ)是一門新興的學(xué)科，包括光伏發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖、微生物學(xué)、水化學(xué)、設(shè)施漁業(yè)等眾多內(nèi)容，由于起步較晚，發(fā)展較快，相關(guān)基礎(chǔ)研究還十分缺乏。目前，一些企業(yè)開展了一定的研究，但主要以效益比較為主，缺乏國(guó)家層面對(duì)漁光互補(bǔ)基礎(chǔ)科學(xué)的深入研究，如在環(huán)境影響、系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)布局、養(yǎng)殖技術(shù)和模式以及水環(huán)境管理等方面還存在大量空白，急需從國(guó)家及行業(yè)戰(zhàn)略高度進(jìn)行部署，同時(shí)需要國(guó)家和企業(yè)共同努力，建立產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)體系。
3.2 增加水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施建設(shè)難度
漁光互補(bǔ)需要建設(shè)復(fù)雜的光伏系統(tǒng)，勢(shì)必對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施、養(yǎng)殖方式產(chǎn)生影響。目前，漁光互補(bǔ)還存在著養(yǎng)殖用戶接受度不高，投資高，技術(shù)要求高，設(shè)備維護(hù)復(fù)雜等問題，以及養(yǎng)殖工業(yè)化水平不高等。漁光互補(bǔ)的實(shí)施與運(yùn)行需要專業(yè)化養(yǎng)殖企業(yè)，目前在中小養(yǎng)殖企業(yè)實(shí)施漁光互補(bǔ)仍存在許多困難。此外，小型養(yǎng)殖企業(yè)通常缺乏足夠的資金和名特水產(chǎn)品的養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)，如蝦、鱸魚和螃蟹等，這也增加了漁光互補(bǔ)推廣的難度。
漁光互補(bǔ)雖然有“夏降溫、冬保暖”效果，但也會(huì)產(chǎn)生夏季積溫不足，冬季保溫不夠，造成養(yǎng)殖受限等問題。另外，漁光互補(bǔ)選址一般在地形開闊離變電站較近的區(qū)域，這對(duì)于多數(shù)處于偏僻區(qū)域的養(yǎng)殖場(chǎng)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。漁光互補(bǔ)對(duì)養(yǎng)殖的集約化要求較高，粗放的養(yǎng)殖方式也會(huì)帶來產(chǎn)量降低，病害暴發(fā)，尾水污染等，影響?zhàn)B殖總體收益。
3.3 對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的負(fù)面影響
光照和水溫對(duì)魚類的生理活動(dòng)有直接影響作用，會(huì)改變魚類生長(zhǎng)和健康狀況，并對(duì)影響到水體環(huán)境。漁光互補(bǔ)的光伏組件安裝面積占比對(duì)養(yǎng)殖池塘的浮游植物、浮游動(dòng)物和CO2含量等有明顯影響作用。光照和溫度變化會(huì)改變水體中溶氧、氨氮、亞硝酸鹽等理化指標(biāo)及水生植物、微生物結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)魚類生長(zhǎng)及健康狀況造成影響。此外，在池塘中安裝光伏組件還會(huì)在影響增氧機(jī)和投餌機(jī)的安裝與排布，需要根據(jù)池塘大小、光伏安裝情況和養(yǎng)殖器械整體考慮。在養(yǎng)殖收獲時(shí)，光伏組件會(huì)給捕撈帶來不便，捕撈時(shí)需使用專用漁具。
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漁光互補(bǔ)發(fā)展建議與展望
4.1 加強(qiáng)漁光互補(bǔ)的基礎(chǔ)性
研究漁光互補(bǔ)創(chuàng)造了強(qiáng)大的協(xié)同效應(yīng)，包括水資源保護(hù)、水產(chǎn)品生產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)改善以及發(fā)電帶來的經(jīng)濟(jì)收益等。但漁光互補(bǔ)的基礎(chǔ)研究目前還是空白，急需開通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，研究漁光互補(bǔ)的產(chǎn)業(yè)特征、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境響應(yīng)機(jī)制，以及產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)和能量的交換和代謝過程，優(yōu)化與調(diào)控方法以及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)高效、和諧發(fā)展的工程建設(shè)模式等。通過食物-能量-水的關(guān)聯(lián)分析，厘清光伏與水生生物的相互作用，建立漁光互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)理論體系。如研究光照和溫度變化對(duì)水體中溶氧、氨氮、亞硝酸鹽等理化指標(biāo)及水生植物、微生物結(jié)構(gòu)的影響以及對(duì)魚類生長(zhǎng)及健康狀況的影響等。同時(shí)，研究暗光環(huán)境攝食生長(zhǎng)的魚類如黃顙魚、中華絨螯蟹等的生長(zhǎng)、行為、繁育等特征，以及養(yǎng)殖水環(huán)境和有益藻種及微生態(tài)等的調(diào)控機(jī)制。
4.2 建立漁光互補(bǔ)技術(shù)體系，制訂技術(shù)規(guī)范
漁光互補(bǔ)最早建設(shè)在淡水養(yǎng)殖池塘上，經(jīng)過多年的發(fā)展已基本形成了一套可行的養(yǎng)殖和發(fā)電互補(bǔ)模式。但缺少漁光互補(bǔ)的系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)，漁光互補(bǔ)設(shè)施系統(tǒng)存在著建設(shè)不規(guī)范、運(yùn)行效率低及建設(shè)成本高等問題。如太陽(yáng)能光伏電量損耗一般有三大主要損耗，即逆變器損耗、變壓器損耗和光伏陣列損耗，如何有效減少光伏電力的浪費(fèi)，需要通過工程手段進(jìn)行解決。此外，在漁光互補(bǔ)養(yǎng)殖系統(tǒng)中如何解決飼料添加而增加的生化需氧量，以及造成的環(huán)境污染，也需要工程技術(shù)進(jìn)行解決。同時(shí)，還要研發(fā)投喂、施藥、捕撈、光伏清理等生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)和專用設(shè)備。因此，需要建立漁光互補(bǔ)技術(shù)體系，制訂相應(yīng)的國(guó)家和行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。2020年中國(guó)漁業(yè)協(xié)會(huì)制訂了《漁光一體建設(shè)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，基本規(guī)范了光伏與水產(chǎn)養(yǎng)殖的基本要求，但缺少系統(tǒng)性建設(shè)技術(shù)要求，從應(yīng)用情況來看，建設(shè)水平依然不高。
4.3 研究漁光互補(bǔ)高效養(yǎng)殖技術(shù)，形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)模式
我國(guó)的漁光互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，由于缺少養(yǎng)殖品種和養(yǎng)殖設(shè)施構(gòu)建技術(shù)等研究，漁光互補(bǔ)的總體技術(shù)水平較低，養(yǎng)殖效益不高，光伏區(qū)養(yǎng)殖水域污染依然嚴(yán)重，不符合水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色發(fā)展的要求，需要從產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)角度開展系統(tǒng)性研究，充分考量漁業(yè)生產(chǎn)與光伏發(fā)電的協(xié)同性、匹配性和互補(bǔ)性，根據(jù)綠色水產(chǎn)養(yǎng)殖要求建立養(yǎng)殖技術(shù)體系。灘涂海域的漁光互補(bǔ)應(yīng)以海上平臺(tái)提供可靠電力為基礎(chǔ)，建立一系列海上資源循環(huán)利用的生態(tài)漁業(yè)養(yǎng)殖模式。內(nèi)陸湖泊水庫(kù)建設(shè)漁光一體，應(yīng)充分考慮對(duì)大水面生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響作用，建立評(píng)估體系；在內(nèi)陸池塘建設(shè)漁光互補(bǔ)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注漁光互補(bǔ)建設(shè)對(duì)的環(huán)境影響，以及養(yǎng)殖設(shè)施的結(jié)構(gòu)形式和養(yǎng)殖管理等。此外，“漁光互補(bǔ)”發(fā)展的同時(shí)可聚焦光伏產(chǎn)業(yè)的科普教育，加大光伏發(fā)電知識(shí)的普及，倡導(dǎo)低碳生活，促進(jìn)科技資源的共享和科普工作的社會(huì)化。根據(jù)地理優(yōu)勢(shì)合理規(guī)劃及建設(shè)科教基地，開展科普宣傳活動(dòng)，提升全民科技素質(zhì)，發(fā)揮科技創(chuàng)新作用，引領(lǐng)“漁光互補(bǔ)”綠色發(fā)展。
4.4 不同地區(qū)漁光互補(bǔ)適宜面積預(yù)測(cè)分析
截止2020年，全國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖面積為703.61萬hm2，其中池塘養(yǎng)殖面積為262.54萬hm2。從項(xiàng)目建設(shè)難易程度和成本出發(fā)，在養(yǎng)殖池塘上建設(shè)漁光互補(bǔ)設(shè)施較為合適。我國(guó)東部沿海地區(qū)是池塘養(yǎng)殖的主要區(qū)域，同時(shí)也存在人口稠密，土地資源稀缺的情況。以江蘇省為例，2020年江蘇省水產(chǎn)養(yǎng)殖面積達(dá)到59.85萬hm2，全國(guó)排名第三，其中池塘養(yǎng)殖面積為31.64萬hm2，據(jù)推算高密度養(yǎng)殖池塘在80d養(yǎng)殖期用電成本約為5250元/hm2，在不改變土地性質(zhì)的前提下，若將池塘都改造為漁光互補(bǔ)池塘，將節(jié)約用電成本16億元。根據(jù)國(guó)家氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心最新的總輻射年總量空間分布模擬結(jié)果顯示，四川、貴州兩省是我國(guó)太陽(yáng)能資源最少的地區(qū)，全年輻射量在4200MJ/m2以下，屬于光伏四類地區(qū)且工程建設(shè)難度普遍較高，較不適宜作為漁光互補(bǔ)推廣地區(qū)。廣東南部不僅屬于光伏二類地區(qū)，且淡水海水養(yǎng)殖面積廣闊、土地平坦、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，不僅能發(fā)展池塘漁光互補(bǔ)，還可以探索海上漁光互補(bǔ)模式，為漁光互補(bǔ)的發(fā)展增添新潛力。
總之，漁光互補(bǔ)是一項(xiàng)具有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵏咝a(chǎn)方式，是實(shí)現(xiàn)“兩碳目標(biāo)”的重要途徑，相信隨著研究的不斷深入，漁光協(xié)同的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值將不斷顯現(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)清潔能源生產(chǎn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色發(fā)展。
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