综述：太阳能农光互补发电潜力的全面评估：系统综述与技术经济评估建模，以实现可持续的食品和能源生产

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Comprehensive Assessment of Solar Agrivoltaics Potential: Systematic Review and Techno-Economic Assessment Modeling Toward Sustainable Food and Energy Production

可持续农业受限于水和耕地，农光互补系统整合太阳能与农业提升生产力，中东部署潜力及经济可行性通过 techno-economic 分析验证，土地等效比1.04-2.05，电价0.048$/kWh，产效率增60-70%。

　　

摘要

可持续农业发展受到水资源限制以及可耕地持续减少的制约。农光互补系统在同一块土地上结合了太阳能和农业活动，通过增强能源与粮食生产之间的协同作用，提供了可持续的解决方案，从而提高了单位土地面积的生产力。本文综述了农光互补系统的设计考虑因素、技术进步、实施策略和经济驱动因素，重点探讨了其在中东地区的潜在应用。同时，文章还分析了农光互补系统在减少水资源消耗、提高作物产量和提升土地利用效率方面的潜力及气候适应性策略。文中也讨论了相关挑战，如地区限制、监管障碍、政策与激励措施，以及作物产量与能源生产之间的权衡。最后，利用准稳态集总建模方法对沙特阿拉伯东部的气候条件进行了农光互补系统的技术经济分析，以评估其经济可行性和生命周期成本。结果表明，农光互补系统的土地利用效率比独立的传统系统高出35%至73%，土地当量比介于1.04至2.05之间。研究显示，通过采用农光互补系统，产品效率可提升60%至70%。技术经济分析表明，该技术在干旱地区（如沙特阿拉伯东部）具有实际应用可行性，其中农光互补系统的平准化电力成本为0.048美元/千瓦时，作物产量成本为0.50美元/千克；而独立传统系统的平准化电力成本为0.059美元/千瓦时，作物产量成本为0.651美元/千克。综上所述，研究强调了全面理解经济、技术和政策因素对于推动农光互补技术广泛应用的重要性。