高考地理中的光伏农业

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高考地理中“光伏农业”这个重要考点。这是一个典型的跨学科综合题,完美融合了自然地理、人文地理和区域可持续发展,是出题老师非常青睐的题材。

一、核心概念:什么是光伏农业?

1.概念

光伏农业,俗称“农光互补”,是指在农业生产用地上,在不影响农业生产的前提下,架设太阳能光伏发电装置,实现“上面发电,下面种植(或养殖),一地两用” 的绿色、高效新模式。

2.核心特征

(1)空间复合利用: 同一块土地,实现光伏发电和农业生产两种功能。

(2)能量流与物质流结合: 太阳能被分层次利用,一部分转化为电能,一部分用于植物光合作用。

(3)技术密集型农业: 涉及新能源技术、现代农业技术、智能控制技术等。

二、主要模式(高考中常考的类型)

1.光伏种植业

(1)农田/大棚光伏: 在农田或温室大棚的顶部安装光伏板。这是最常见的形式。

①优势: 节约土地,光伏板可为喜阴作物提供遮蔽。

②挑战: 需要选择耐阴作物,并合理设计光伏板间距和倾角以保证光照。

(2)渔光互补: 在水产养殖塘(鱼、虾、蟹塘)上方架设光伏板。

①优势: 减少水面蒸发,抑制藻类生长,为鱼类提供更佳生长环境。

②挑战: 可能影响水产养殖的机械化操作。

2.光伏养殖业

在畜牧养殖场(如养鸡场、养猪场)的屋顶或场区空地上建设光伏电站,所发电量可用于养殖场的温控、照明、通风等,降低运营成本。

3.其他衍生模式

光伏治沙: 在沙漠、戈壁地区建设光伏电站,光伏板能有效遮阴,减少水分蒸发,板下可种植耐旱牧草或药材,起到固沙、改良土壤的作用。

三、地理关联性分析(答题的核心思路)

1. 自然地理因素分析(“在哪里建?”)

(1)气候 - 太阳辐射

首要条件: 太阳能资源丰富。年太阳辐射总量大,日照时数长的地区是理想选址。例如:我国西北地区(青海、甘肃、宁夏)、青藏高原。

(2)地形

①理想地形: 平坦开阔的地区(如平原、高原、台地),有利于大规模集中铺设,且施工难度小、成本低。

②也可利用: 缓坡地,但需要根据坡度调整支架。

(3)水源

农业生产离不开水源。因此,靠近河流、湖泊或有稳定地下水供应的地区更具优势。

(4)土地资源

鼓励利用未利用地(如戈壁、荒漠)、一般农用地,尽量不占或少占基本农田。这体现了对土地资源的集约节约利用。

2. 人文地理影响分析(“为什么建?有什么影响?”)

(1)对区域的积极影响(意义/效益)

a.能源效益: 生产大量清洁电能,优化能源消费结构,助力“双碳”目标。

b.经济效益

①增加收入来源: 农民或农业企业不仅有农产品收入,还有售电收入。

②降低农业成本: 光伏发电可自发自用,用于灌溉、温室控温等,降低电费。

③带动相关产业: 促进光伏设备制造、安装、运维等产业发展。

c.社会效益

①提供就业岗位: 从建设到运维,都需要本地劳动力。

②促进乡村振兴: 是产业扶贫和乡村振兴的有效途径之一。

d.生态效益

①减少污染: 替代化石能源,减少温室气体和污染物排放。

②改善小气候: 光伏板遮阴可减少土壤水分蒸发,在干旱地区尤为有利。

③光伏治沙: 兼具生态修复功能。

(2)可能带来的问题及解决措施(辩证看待)

问题1:对农作物生长的影响。

表现: 光伏板遮挡阳光,可能导致某些喜光作物减产。

对策: 科学选种(选择耐阴的食用菌、中药材、茶叶等);合理设计(调整光伏板间距、倾角,采用可调节式支架或透明/半透明光伏板)。

问题2:对农业生产操作的影响。

表现: 支架可能影响大型农业机械的进出和作业。

对策: 提高支架高度,优化场内布局,为农机留出专用通道。

问题3:对局部生态环境的潜在影响。

表现: 大规模光伏阵列可能改变地表反照率,影响局部热力循环;清洗光伏板的废水可能污染土壤和水源。

对策: 进行严格的环境影响评价;使用环保的清洗剂并实现废水回收处理。

四、高考常见命题角度与答题术语

1.区位分析题: “分析某地发展光伏农业的有利条件。”

答题模板:从自然条件(太阳能资源、地形、土地、水源)和社会经济条件(市场、政策、技术、基础设施)两方面分析。

2.意义/影响分析题: “简述发展光伏农业对当地可持续发展的意义。”

答题模板:从经济(增加收入、优化结构)、社会(提供就业、振兴乡村)、生态(清洁能源、改善环境)三个可持续发展维度作答。

3.措施分析题: “为克服光伏农业中‘光’与‘农’的矛盾提出合理化建议。”

答题模板:①科学规划与设计(板间距、高度);②技术创新(耐阴品种、新型光伏材料);③模式创新(种养结合、农旅结合);④政策引导与监管。

4.区域对比题: “比较我国西北地区和东部沿海地区发展光伏农业的侧重点有何不同。”

(1)西北地区: 侧重生态效益和能源效益,如光伏治沙、大规模发电并网。土地资源丰富,但水资源是限制因素。

(2)东部沿海: 侧重经济效益和土地集约,如利用鱼塘、大棚发展“渔光互补”、“棚上发电”,缓解土地紧张,满足自身高能耗需求。

五、总结

在高考地理中遇到“光伏农业”,要立刻建立起一个系统性思维:

它是什么? —— 一种复合土地利用模式。

它在哪? —— 受自然和人文区位因素影响。

为什么发展它? —— 因为它有巨大的经济、社会、生态综合效益。

它有什么问题? —— 主要矛盾是“光”与“农”争地争光。

如何解决? —— 通过科技、规划和政策协同。

掌握了这个逻辑链条,无论题目如何变化,你都能从容应对。\n

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