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农业 碳排放「农业现代化」

时间:2022-12-27 17:05:15来源:搜狐

今天带来农业 碳排放「农业现代化」,关于农业 碳排放「农业现代化」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

追风赶月莫停留,平芜尽处是春山。


从沈海高速独山互通下来,再往北8公里左右,就到了平湖农业经济开发区(广陈镇)。行驶在宽阔的独广公路上,沿途浆果园、花卉园、垂钓园一字排开,钢架大棚连片,向着天际线的方向铺展。在这里,大棚里的蔬菜不靠阳光、不靠土壤,就能长得特别好。


所谓万物生长靠太阳,现在这个自然规律难道真的被打破了吗?


‣ 东郁果业全景|张宾 摄


LED灯打造的植物工场


东郁国际植物新品种研究院,是我们此行的目的地。刚走进大门,一整片绿草地映入眼帘,五颜六色的小花簇拥着一条蜿蜒小径盛开,错落有致的花径写满春的气息。继续往里走,标志性的玻璃大棚出现在眼前,不过这个大棚却十分空旷,只有2个办公桌、2台电脑和一个标着英文字母的集装箱ORI LAB——“研发集装箱”。



打开箱门,就像进入了一个超市。每一层栽培架的顶部都布满了LED灯,栽培架上种植了各种品种的生菜、小白菜,它们的根部都浸泡在营养液里。虽然没有一点土壤,也终年见不到阳光,但是这些蔬菜看起来十分新鲜茁壮。


“这里的蔬菜可以直接摘了吃。”说话的是东郁果业的海外工程师皮姆,荷兰农艺专家,擅长室内农业领域的研究,重点是LED光源的应用。这个集装箱,便是他的“办公室”。


皮姆向我们科普,集装箱内部采用飞利浦LED“光配方”来精确控制产量,不同的生长发育阶段,育苗期、后期的快速生长期,“光配方”都是不一样的。每一个过程都是根据蔬菜的需求来调配,从而保证它在每一个阶段最佳的光需。


不同颜色的照明灯作用也不同,有的负责健康,有的负责产量。蔬菜通过LED的蓝光和红光进行光合作用,比传统照明节能80%。



不过仅有LED灯光代替太阳光还是不够的。传统植物生长所依靠的大部分营养都是来源于它们扎根的土地。在这里,采用潮汐式的灌溉方式,通过电脑设定的参数使得每棵蔬菜自动定时、定点吸收量身定制的营养液,不使用任何农药。


当然,这“集装箱种菜”只是东郁打造植物工场的前期工作,种植的蔬菜也用做品种选育。


所谓植物工场,就是完全独立于外界环境的一种大型室内栽培模式。之所以称之为“工场”,是因为农业生产模式不再受气候和条件影响,而是达到工业化生产的水平。东郁植物工场建成后,植物一年365天,每天有16个小时都在日照环境下不断成长,成长周期相比传统方式缩短50%。当然,植物也需要数个小时“日落”的休息时间来“睡眠”。



植物工场的育苗温室恒温系统采用的是天然气维持供能。在标准状况下,一立方米天然气产生二氧化碳1964.28克。按照一年使用200方天然气来说,产生的二氧化碳为392.8千克。而东郁果业植物工场供给农作物生长需要的二氧化碳年均消耗约36吨,这么看来这里似乎已经实现了零排放。


其实不然,由于植物工场需要控制环境,相对于一般的农业大棚来说,能耗极高,主要是人工光源的耗电和高密度植物和封闭的环境所带来的降温降湿需求。

目前,东郁果业为高压双电源供电,受电容量主用3200千伏安、备用1600千伏安,2台干式变压器,需要提供24小时连续不间断供电,并且用电负荷维持在较高水平,年用电量预测为1292.1万千瓦时。根据浙江省级电网碳排放因子每度电折合产生0.493千克二氧化碳测算,折合年排放二氧化碳6370吨。


这样看来,东郁果业植物工场似乎还不够低碳,要怎么才能做到不仅消除生产、生活中所产生的全部二氧化碳,还额外消耗一定的二氧化碳呢?


植物工场也能“负碳”!


1999年,美国哥伦比亚大学公共环境健康系的教授迪克森·德斯帕米尔提出了“垂直农业”这一概念。在他的设想中,未来的农业应该在由玻璃和钢筋组成的摩天大楼里,这栋大楼能够生产出满足人类生活所需各类农作物。


德斯帕米尔教授的构想是在城市的一个界区内,建造一栋摩天大楼,来取代室外的大型户外农场。摩天大楼的楼层由上至下分别使用气雾耕、水耕和滴灌的栽培技术,能源来自顶楼及墙壁上的太阳能电池,以及每一楼层废弃物所产生的电力,净化过的城市污废水可用于灌溉植物。楼下的杂货店和餐馆还可以负责销售鲜食。


而在东郁果业,接下去也要打造类似的植物工场“升级版”。倡导乡村清洁用能、推动区域绿色低碳发展,浙江首个农业开发区——平湖农业经济开发区和国网平湖市供电公司6月3日签署战略合作协议,共同打造“负碳”农业硅谷战略联盟。


‣ 供电公司工作人员服务育苗工厂|钱奕童 摄


根据协议,国网平湖市供电公司将围绕东郁果业用能实际,建设运营“氢光储充”一体化新型智慧能源站。依据东郁果业24小时全天候运行模式,以及精密仪器设备的特点,国网平湖市供电公司提出“清洁升级,集中捕集”的方案,为其量身定制了“一体化新型智慧能源站”。


根据测算,智慧能源站一期工程每年将为该企业提供清洁能源34.6万千瓦时,相当于实现减碳170.6吨。远景还将增加氢能发电、光伏发电和储能建设规模,使得 “植物工场”白天完全使用氢能或光伏发电的电量,晚上使用白天储存的电量,全天候使用清洁零碳的氢能或光伏发电的用电模式替代了原有模式,相当于全年消纳二氧化碳6370吨,实现用电零排放!再加上“植物工场”利用碳捕集、碳封存技术供植物生长光合作用消耗的二氧化碳(年消耗36吨),即不仅不排放碳而且还消耗碳,真正实现“负碳”!


“农业生产完全由清洁能源来供能,对于回答城市如何发展农业这个命题,具有很大的示范意义。”浙江东郁广陈果业有限公司董事谈立宇表示:“供电公司的能源系统方案,对于我们来说是梦寐以求的。”


‣ 供电公司工作人员在自动化大棚和用户沟通 |王敏贤 摄


未来,东郁果业要变成一座农业“摩天大厦”。植物工场的屋顶上将敷设1717平方米的光伏板,相当于安装了一个巨型太阳能电池板,最大程度捕获阳光,为植物工场提供源源不断的电能。用不完的电能就用储能电池实现能源储存。


在东郁果业,供电公司将投入建设一个氢燃料电池,将氢气和空气中氧气的化学能直接转化成电能。只要有氢气和空气不断输入,燃料电池就能源源不断地产生电能,并产生可供利用的热水。为了更好服务园区绿色出行,供电公司还在园区投入6个新能源汽车充电桩,为园区电动汽车提供源源不断的绿色电能。


供稿|嘉兴公司 陈怡 徐年

编辑| 项丹/校对|邓通 王列刚

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