光伏-水培一体化系统(IPVHS)在农村地区的技术经济可行性及其对可持续发展的推动作用

来自印度尼西亚西爪哇的研究人员针对农村地区电力短缺与农业可持续性问题，开展了一项集成光伏与水培技术(IPVHS)的实证研究。该系统利用光伏板驱动直流水泵，实现水培与水产养殖协同运行，并通过能量优化控制器保障弱光条件下的稳定供水。案例显示，该系统月内部收益率(IRR)达6.32%，能源生产率2?kg/kWh，为乡村资源优化提供了经济可行的绿色解决方案。

　　

本研究创新性地提出一种集成光伏与水培的一体化系统（Integrated Photovoltaic and Hydroponics System, IPVHS），旨在解决农村地区电力供应不稳定及农业生产可持续性难题。该系统通过光伏面板（Photovoltaic Panels）产生直流电（DC），为水循环泵供电，同步支持水培农业（Hydroponics）与水产养殖（Aquaculture）生产。配备的能量优化控制器（Energy-optimizing Controller）可确保即使在光照不足条件下仍维持稳定的水源供应。

在印度尼西亚西爪哇省Cihanjuang村的实地案例中，系统部署了三个水培模块，合计225个种植位点及一个25?升容量的蓄水池，并由两片50 W_p（瓦峰）太阳能电池板和两组12?V/35 Ah蓄电池驱动。技术经济分析结果表明，该IPVHS具备显著可行性：净现值（Net Present Value, NPV）达到963美元，月内部收益率（Internal Rate of Return, IRR）为6.32%，每千瓦时电能可生产2?公斤作物（能源生产率：2?kg/kWh）。与水培相比，土壤种植作物的生长表现逊色。

该一体化策略通过能源与资源的协同优化，为提升农村地区水培与水产养殖业的可持续性与成本效益提供了可靠路径。