光伏大棚是集太陽能光伏發(fā)電、智能溫控系統(tǒng)、現(xiàn)代高科技種植為一體的溫室大棚，大棚采用鋼制骨架，上覆蓋太陽能光伏組件，同時保證太陽能光伏發(fā)電和整個溫室大棚農作物的采光需求。太陽能光伏所發(fā)電量，可以支持大棚的灌溉系統(tǒng)，對植物進行補光、解決溫室大棚冬季供暖需求，提高大棚溫度，促使農作物快速生長。

一般情況下，太陽能組件支架高度在 5.3 m 左右，遠高于正常大棚（3.0~3.2 m）的高度，為避免南側組件對北側大棚及太陽能組件遮擋，需要加大南北方向大棚的間距，有可能造成大棚建設土地利用率降低；

光伏日光溫室分為架式與平鋪式光伏日光溫室，架式光伏日光溫室是將太陽能組件支架立于日光溫室的北側 ，使組件發(fā)電與棚內種植生產(chǎn)互不干擾。平鋪式光伏日光溫室是將太陽能組件在日光溫室棚體頂部或棚體坡面上間隔安裝，以保證棚下作物有足夠的受光率，滿足作物光合作用的需求，棚體建設與棚間距可基本按常規(guī)日光溫室設計，土地利用率與常規(guī)日光溫室基本相同。

一般情況下，日光溫室太陽能組件支架高度在 6.2m 左右，遠高于正常日光溫室脊高（3.4~4.8 m）的高度，為避免南側太陽能組件對北側溫室及組件遮擋，需加大南北方向溫室間距，造成溫室建設土地利用率降低 。同時，因支架防風 、建造成本 、組件維護等考慮，架式光伏日光溫室的脊高一般就低不就高。另外，為滿足棚下作物光合作用的需求，一是太陽能組件要有一定的透光率 ，一般為 10%~40%，降低了單位面積太陽能組件的光轉化率；二是太陽能組件要在棚體上間隔安裝，滿棚鋪裝，影響了單棚發(fā)電量。

光伏聯(lián)棟溫室是以一定透光率的太陽能組件安裝在連棟溫室的南坡，適合喜陰與耐陰作物的生長，特別適合發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)。光伏聯(lián)棟溫室所用覆蓋物南方地區(qū)多用棚膜或PO 膜，北方多用 PC 板或浮法玻璃。常規(guī)聯(lián)棟溫室一般是東西排跨、南北開間，而光伏聯(lián)棟溫室因太陽能組件采光及結構需求，一般是南北排跨、東西，棚內如種植高秧作物會影響采光或通風。

牧光互補設施是將太陽能組件安裝在開放式或封閉式的聯(lián)棟框架結構上，框架下進行畜牧或禽類養(yǎng)殖，框架高度可根據(jù)養(yǎng)殖需求進行設計，一般在 1.5 m 以上，能起到遮蔭避雨的效果，單位面積土地利用率與投資效能高。

漁光互補設施是通過打樁將太陽能組件架設在湖泊 、魚塘、灘涂濕地等水面上，太陽能組件組成開放式矩陣 ，組件支架要與水面保持一定的距離，以免影響魚類生長及養(yǎng)殖作業(yè)。

這種模式能提升湖泊、魚塘、灘涂濕地等水面資源的使用效能與經(jīng)濟效益，開拓了光伏發(fā)電的新模式，豐富了光伏發(fā)電與農業(yè)產(chǎn)業(yè)結合的內涵，真正實現(xiàn)了“1+1＞2”的產(chǎn)業(yè)融合效果。

但太陽能組件的遮蔭會降低水體溫室效果、削弱水下植物的光合作用、降低水體含氧量，造成個別魚種生長緩慢，如果水體深度不夠，甚至會造成在北方地區(qū)難以越冬。

以棚頂發(fā)電、棚下種植為主要結構特征的光伏農業(yè)概念一經(jīng)提出，立即受到了全世界的廣泛關注，在中國也得到了迅猛發(fā)展，光伏農業(yè)廣泛地融入了現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、生物、信息、管理等多學科的先進技術與理念，將第一、二、三產(chǎn)業(yè)高效結合，在不改變土地性質、節(jié)約土地資源的前提下使光伏發(fā)電與農業(yè)融合發(fā)展，開創(chuàng)了新型產(chǎn)業(yè)模式。

光伏農業(yè)項目不額外占用耕地 ，不改變土地使用性質，在同一片土地上實現(xiàn)光伏發(fā)電與農業(yè)并行發(fā)展，可以節(jié)約土地資源，實現(xiàn)土地增值，屬于高效的設施農業(yè)項目。

光伏農業(yè)項目的投資總額、占地面積、生產(chǎn)規(guī)模都遠高于一般的農業(yè)項目，對農業(yè)產(chǎn)業(yè)的制度建設、生產(chǎn)技術水平、過程管理、成本控制、銷售渠道的建立與穩(wěn)定都提出了更高的要求與標準，這樣企業(yè)才能獲得穩(wěn)定的預期收益，得到長足發(fā)展。

光伏農業(yè)因其投資、生產(chǎn)規(guī)模大，投資回收與運營成本壓力大，同時因其設施設備規(guī)范、占地面積大，便于將現(xiàn)代農業(yè)工程技術、生物技術、生產(chǎn)技術、信息技術、電站運營與管理技術等融入光伏農業(yè)的設計與日常生產(chǎn)運營中，適合規(guī)模化發(fā)展高端無公害有機農產(chǎn)品的生產(chǎn)，再結合品牌化運營，能將現(xiàn)代科技的優(yōu)勢發(fā)揮出來，大幅提升運營效率與市場影響力，提高產(chǎn)品附加值，克服產(chǎn)業(yè)短板，這樣才能按預期收回投資、獲取收益，支撐高額投資與運營成本。

光伏農業(yè)大棚使用年限一般要求 25 年，比傳統(tǒng)農業(yè)大棚使用時間長 ，一方面可以充分發(fā)揮設施的使用效能，降低年攤銷成本，另一方面適宜開展生長周期長、附加值高的作物生產(chǎn)。

在國家電網(wǎng)達不到、沒有電力供應的地區(qū)，可發(fā)展光伏農業(yè)大棚設施，既可滿足灌溉、照明、溫控、補光等農業(yè)生產(chǎn)用電需求 ，也可帶動地方經(jīng)濟發(fā)展、增加農民收入、降低貧困人口。

太陽能組件平鋪在溫室頂部，或溫室坡面的棚型不利于采光，或區(qū)域光照資源不充足，均會造成棚內光照條件不均勻或相對較弱，對棚內作物生長會產(chǎn)生一定影響。同時，太陽能組件在工作狀態(tài)下可產(chǎn)生熱量，在冬季可提升棚內溫度，但在夏季會造成棚內溫度過高，作物越夏困難。

近幾年，光伏農業(yè)產(chǎn)業(yè)獲得了快速發(fā)展，光伏農業(yè)設施與生產(chǎn)模式也不斷豐富、完善，光伏與農業(yè)相關技術的應用與融合都獲得了實質性發(fā)展。

農業(yè)與光伏相結合的發(fā)展模式節(jié)約了土地資源、水資 源，充分利用現(xiàn)存空間，能通過光伏發(fā)電來調節(jié)種植、養(yǎng)殖環(huán)境，優(yōu)化現(xiàn)有的能源結構，改善當?shù)刭Y源環(huán)境，同時還能改變當前粗放的產(chǎn)業(yè)結構，帶來一定的經(jīng)濟效益和人文效益，國家相關政策的支持力度也在逐步加強。但是從整體上講，我國光伏農業(yè)的發(fā)展仍處于起步階段，還有不少問題亟待解決，未來還有很長的路要走。