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農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)在東非具有顯著的潛在綜合效益，但其推廣需要完善的政策保障和金融支持體系作為后盾：通過明確土地權(quán)屬和利益分配來打消各方顧慮，借助財政和金融激勵提高項目回報，融合國際資源分擔資金與風險，東非各國有望為農(nóng)光互補項目創(chuàng)造良好的發(fā)展土壤。在糧食安全和清潔能源轉(zhuǎn)型雙重壓力下，農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)能夠為東非開辟一條“雙贏”路徑。只要政策得當、投入持續(xù)，這一創(chuàng)新模式在東非的可行性將逐步提升，并有望從零星試點走向規(guī)模化推廣，為當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和能源普及提供新的解決方案。
一、東非發(fā)展光伏農(nóng)業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)
根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計司的定義，東非地區(qū)涵蓋18個國家，包括肯尼亞、埃塞俄比亞、坦桑尼亞、烏干達等國，總?cè)丝谶_5.08億，面積667萬平方公里。東非地理環(huán)境多樣，涵蓋東非大裂谷、高原、沿海平原和湖泊區(qū)域，擁有豐富的自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)。該地區(qū)經(jīng)濟以農(nóng)業(yè)為主，咖啡、茶葉和花卉是主要出口產(chǎn)品，工業(yè)化水平較低，基礎(chǔ)設(shè)施相對落后。
根據(jù)世界銀行標準，除塞舌爾和毛里求斯兩個小型島國外，東非各國目前均屬低收入或中低收入經(jīng)濟體，經(jīng)濟增長受到基建不足、教育落后、能源短缺等因素的制約。該地區(qū)近三分之二人口(尤其是農(nóng)村居民)尚未實現(xiàn)電力可及。能源貧困嚴重制約經(jīng)濟發(fā)展與民生改善。盡管東非并非非洲人口密度最低的區(qū)域，但向農(nóng)村及偏遠地區(qū)擴展電網(wǎng)的成本仍然過高，使得分散式能源系統(tǒng)(離網(wǎng)和微電網(wǎng))成為大多數(shù)農(nóng)村社區(qū)唯一經(jīng)濟可行的供電方案 (Randle-Boggis et al. 2025)。
東部非洲擁有巨大的可再生能源潛力，尤其是地熱能、水能、風能和太陽能。肯尼亞的地熱資源豐富，奧卡里亞地熱田是全球最大的地熱發(fā)電項目之一；埃塞俄比亞的水電資源潛力巨大，青尼羅河上游的復興大壩是該地區(qū)重要的水電項目；肯尼亞和坦桑尼亞的沿海地區(qū)則具備開發(fā)風能的潛力。
此外，東非高原的太陽能資源優(yōu)越，全球水平輻照度(Global Horizontal Irradiance, GHI)通常介于1,800至2,200 kWh/m²/年，位列全球光照最充足區(qū)域之一(圖1)。根據(jù)國際能源署(IEA)的預測，到2040年，撒哈拉以南非洲的電力需求將增長三倍。東非地區(qū)在未來幾十年內(nèi)也將面對大規(guī)模電力增長需求，但若想改善該地區(qū)電力可及性問題，大幅增加電力投資、區(qū)域合作和電網(wǎng)互聯(lián)互通、提升能源管理效率將是主要措施。
隨著光伏組件價格持續(xù)下降，太陽能基礎(chǔ)設(shè)施對農(nóng)村社區(qū)的經(jīng)濟性日益凸顯。東非已成為非洲離網(wǎng)太陽能解決方案的先行者，過去數(shù)年離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)應(yīng)用顯著增長。2024年上半年，該地區(qū)售出近300萬套離網(wǎng)設(shè)備，占全球銷量的68% (World Bank Group 2024)?？夏醽?、坦桑尼亞和烏干達等國在此領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。離網(wǎng)太陽能在農(nóng)業(yè)、小微企業(yè)和家庭中的生產(chǎn)性應(yīng)用，亦能助推就業(yè)創(chuàng)造與收入提升。
與此同時，東非地區(qū)正面臨嚴峻的糧食與水資源安全挑戰(zhàn)。該區(qū)域大量人口依賴雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，糧食供應(yīng)不足風險居高不下。氣候變化導致干旱頻發(fā)，致使農(nóng)作物減產(chǎn)，進一步加劇了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危機。東非地區(qū)同時面臨厄爾尼諾現(xiàn)象引發(fā)的洪澇災害，使得糧食不安全狀況持續(xù)惡化 (ICPAC 2024)。非洲糧食不安全程度最高的十個國家中，東非占據(jù)五席(南蘇丹、索馬里、肯尼亞、贊比亞和津巴布韋)。
水資源壓力在東非各國尤為突出，其用水量已接近可用水資源上限。人口增長、工農(nóng)業(yè)用水激增、水利基礎(chǔ)設(shè)施匱乏及水資源管理低效等多重因素共同導致了水資源短缺。農(nóng)業(yè)作為區(qū)域最大用水部門，占用水總量約78%。據(jù)世界資源研究所預測，撒哈拉以南非洲多數(shù)國家用水需求增速將達163%，遠超全球其他地區(qū) (Kuzma, Saccoccia, and Chertock 2023)。灌溉用水與生活用水將成為主要增長極，將對區(qū)域人文經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)成重大影響。
農(nóng)光互補(Agrivoltaics，又稱農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng))是一種將同一片土地同時用于太陽能光伏電站和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)開發(fā)的項目形式。20世紀90年代，歐洲研究者開發(fā)了食物與能源聯(lián)合系統(tǒng)(Combined Food and Energy System, CFE)，通過生產(chǎn)生物質(zhì)燃料來替代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中直接和間接消耗的化石能源 (Kuemmel et al. 1998)。然而，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，若要完全覆蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗，使用生物質(zhì)作為能源來源時，土地資源將不足以滿足需求 (Nonhebel 2005)。
在光伏技術(shù)發(fā)展早期，Goetzberger 和 Zastrow (1982)曾提出一種太陽能電站的配置方案，允許同一片土地在光伏發(fā)電的同時進行農(nóng)業(yè)用地開發(fā)，這被視為農(nóng)光互補系統(tǒng)的早期原型。目前，隨著太陽能光伏系統(tǒng)的應(yīng)用，能源生產(chǎn)所需的土地面積已顯著減少。通過合理設(shè)計農(nóng)光互補系統(tǒng)，以土地當量比(Land Equivalent Ratio, LER)衡量的土地利用效率顯著提升 (Trommsdorff et al. 2021)。實證研究表明，科學設(shè)計的農(nóng)光互補系統(tǒng)可直接貢獻于多項可持續(xù)發(fā)展目標 (Cinderby et al. 2024)。
值得注意的是，能源普及、清潔爐灶推廣、糧食安全保障與水資源壓力緩解等發(fā)展挑戰(zhàn)，在東非農(nóng)村地區(qū)呈現(xiàn)顯著空間重疊性，而該區(qū)域離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)正在快速發(fā)展。在此背景下，農(nóng)光互補系統(tǒng)能夠展現(xiàn)出多重協(xié)同效益：首先，項目可以為當?shù)靥峁┣鍧嵞茉?，降低爐灶和取暖對生物質(zhì)的依賴；其次，項目建設(shè)和運維過程可以創(chuàng)造就業(yè)崗位并提升技能，提高居民收入水平；此外，光伏電站部分可以通過優(yōu)化遮蔭布局減少蒸騰、提升土壤保水能力，進而增強農(nóng)作物抵抗惡劣氣候條件的能力并提高產(chǎn)量。
然而，要想在東非地區(qū)實現(xiàn)上述效益，關(guān)鍵在于在項目全周期內(nèi)建立有效的社區(qū)參與機制。通過深度參與，當?shù)鼐用衲芟到y(tǒng)掌握項目管理、設(shè)備維護、可持續(xù)農(nóng)作等關(guān)鍵技能。農(nóng)光互補系統(tǒng)能夠為農(nóng)戶開辟多元化創(chuàng)收渠道，其經(jīng)濟價值主要體現(xiàn)在三個方面：一是通過售電收入提升社會福利，減輕農(nóng)戶對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的依賴；二是增強社區(qū)應(yīng)對氣候波動和經(jīng)濟風險的能力；三是在系統(tǒng)建設(shè)、運維及配套農(nóng)業(yè)活動中創(chuàng)造就業(yè)崗位，這對緩解農(nóng)村失業(yè)問題具有現(xiàn)實意義。
在傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境與現(xiàn)代發(fā)展需求交織的東非地區(qū)，農(nóng)業(yè)光伏的推廣可能面臨長期挑戰(zhàn)。與此同時，東非各國也面臨政策環(huán)境不穩(wěn)定，建設(shè)資金不足等問題。在此背景之下，東非各國需從土地、監(jiān)管、資金方面努力尋求新突破。
二、土地確權(quán)與租賃機制
農(nóng)光互補模式的顯著特征在于能源投資與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)共享同一地理空間，這意味著光伏設(shè)施的部署必須深度融入?yún)^(qū)域土地管理系統(tǒng)。理論上，通過一地兩用，該模式能提升土地綜合利用率，緩解土地資源壓力。因此清晰的土地確權(quán)和合理的租賃機制是農(nóng)光互補項目成功的基礎(chǔ)。
在東非，多數(shù)國家土地產(chǎn)權(quán)制度復雜多樣，包括私有地、社區(qū)土地和國家公有制土地等，表現(xiàn)為傳統(tǒng)地權(quán)制度與法定地權(quán)登記并存 (Adam et al. 2020)。例如埃塞俄比亞實行國家所有、長期租賃制度，肯尼亞部分地區(qū)則是私有土地和社區(qū)土地并存。傳統(tǒng)地權(quán)制度在廣大非洲農(nóng)村占主導地位，其運作依賴部落習俗與社區(qū)規(guī)范，土地分配管理權(quán)通常掌握在酋長或長老手中，農(nóng)村土地多屬集體所有，個人或家庭僅享有使用權(quán)而非完全產(chǎn)權(quán)。這種正規(guī)與非正規(guī)土地制度的并存格局，容易導致外部投資方在推進農(nóng)業(yè)光伏項目時面臨土地確權(quán)難題，使投資者對項目長期運行缺乏信心。
盡管多數(shù)國家存在提供法定地權(quán)的正規(guī)法律框架，但其覆蓋范圍往往難以惠及所有農(nóng)村社區(qū)。強制推行土地正規(guī)化易引發(fā)權(quán)屬糾紛(Boone，2015)。近年來，肯尼亞、烏干達等地因外部資本建設(shè)大型能源基礎(chǔ)設(shè)施引發(fā)的土地訴訟案件激增，為各國政府實現(xiàn)能源目標帶來不小困難。因此，建立高效的土地糾紛調(diào)解機制，在項目立項階段確保土地使用權(quán)合法且穩(wěn)定持續(xù)20年以上(光伏項目壽命周期)，將成為項目順利實施的重要保障。
東非已有的可再生能源項目經(jīng)驗表明，妥善的土地租賃方案有助于實現(xiàn)各方共贏。肯尼亞100兆瓦Kipeto風電項目案例的成功經(jīng)驗值得借鑒：該項目最初具備依法強制征地的權(quán)限，但開發(fā)商最終選擇與當?shù)厣鐓^(qū)協(xié)商租賃土地。通過簽訂長期租約，項目占用了社區(qū)部分放牧用地，但社區(qū)成員保留了土地所有權(quán)并獲得租金和收益分成。這種“租賃+收益分享”模式確保了社區(qū)獲得持續(xù)收益，土地權(quán)利受到尊重，投資方也避免了強征帶來的社會阻力，實現(xiàn)了政府、電企和社區(qū)的三方共贏。
對于農(nóng)光互補項目，類似的土地合作模式同樣關(guān)鍵。許多農(nóng)光互補項目位于農(nóng)村地區(qū)，涉及小農(nóng)或社區(qū)土地。通過與土地所有者或使用者簽訂租賃協(xié)議，使其在不失去土地的情況下分享發(fā)電收益或獲得租金補償，可以提高農(nóng)民參與意愿。這一經(jīng)驗表明，如果項目選址利用現(xiàn)有農(nóng)田或牧場，并通過租賃/合作形式取得土地使用許可，可減少用地糾紛并加快實施。反之，若土地權(quán)屬模糊或需征用高價值農(nóng)地，將顯著拖慢項目進程，甚至引發(fā)社區(qū)抵觸。
因此，政策上各國政府應(yīng)完善農(nóng)村土地確權(quán)，明確集體土地流轉(zhuǎn)規(guī)范，鼓勵在不改變農(nóng)業(yè)用途的前提下開展光伏設(shè)施建設(shè)。為保障農(nóng)民權(quán)益和項目長期運營，推薦采取“Kipeto模式”的租賃機制：由項目開發(fā)商與農(nóng)戶/村社簽訂長期租約并約定收益共享比例，確保農(nóng)民持續(xù)受益，政府部門提供法律支持和監(jiān)督。這種機制在肯尼亞風電項目中已被驗證，同樣適用于農(nóng)光互補項目的推廣。
三、激勵政策與協(xié)商機制
目前東非各國針對農(nóng)光互補的專項激勵政策仍處于起步階段，但一些可再生能源普惠政策可為其提供借鑒支持。多數(shù)東非國家已出臺促進可再生能源發(fā)展的舉措，如上網(wǎng)電價補貼(Feed-in Tariff, FiT)、可再生能源招標、稅費減免等。
例如，烏干達早在2007年引入可再生能源上網(wǎng)電價，2013年啟動“全球能源傳輸Feed-in Tariff (GET FiT)”計劃，在德國等捐助方支持下，為小型可再生能源項目提供獎勵性付費。截至2022年，GET FiT促成了烏干達境內(nèi)17個中小項目落地，其中包括總計20 MW的太陽能電站和100+ MW的小水電項目，有效提升了烏干達的能源可及程度。
圖7 烏干達城市與鄉(xiāng)村電力可及率的變化
來源：世界銀行
這一政策實踐被視為成功案例，證明通過合理的財政激勵和保障機制，能夠撬動私人資本投資可再生能源項目。肯尼亞也曾實施上網(wǎng)電價政策，設(shè)定太陽能發(fā)電優(yōu)惠電價，吸引了一批私營光伏電站的開發(fā)。不過近年來，為降低政府補貼負擔，一些國家開始轉(zhuǎn)向競價招標，但無論FiT還是拍賣，均體現(xiàn)出政府對新能源的支持意愿。
同時，在東非規(guī)?；茝V農(nóng)業(yè)光伏項目，需構(gòu)建靈活、創(chuàng)新且協(xié)同的監(jiān)管框架，重點支持自下而上、以社區(qū)為核心的開發(fā)模式。農(nóng)光互補橫跨農(nóng)業(yè)和能源兩大領(lǐng)域，容易出現(xiàn)政策空白或部門推諉。目前多數(shù)國家尚未將其納入現(xiàn)行法規(guī)體系中的任何一類專項支持，導致項目審批和扶持缺乏明確依據(jù)。農(nóng)業(yè)光伏方案的實施需在土地分配、作物選育、光伏設(shè)備運維及灌溉倉儲設(shè)施配套等環(huán)節(jié)實現(xiàn)本土化適配。為避免監(jiān)管真空的出現(xiàn)，政府應(yīng)制定明確的跨部門政策框架。例如，建立由能源、農(nóng)業(yè)、土地等部門協(xié)作的審批綠色通道，出臺專門針對農(nóng)光互補項目的指導意見和激勵措施。一些利益相關(guān)方在研討中建議政府提供專項補貼或創(chuàng)新融資工具，降低農(nóng)戶部署農(nóng)光系統(tǒng)的前期成本。
同時，項目成功的前提是建立有效的在地協(xié)商機制，其中地方官員與部落首領(lǐng)的支持不可或缺。政府層面同樣需要發(fā)揮雙重作用：一方面，農(nóng)業(yè)與能源部門需創(chuàng)新協(xié)作機制，共同制定農(nóng)業(yè)光伏專項監(jiān)管政策。建議優(yōu)先出臺針對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)自留地的農(nóng)業(yè)光伏開發(fā)指南，明確“一地兩用”的權(quán)責邊界。另一方面，可借助國際組織力量開展技術(shù)培訓，設(shè)立專項研究基金，并通過示范項目提升農(nóng)戶認知度。此外，將農(nóng)業(yè)光伏推廣與清潔爐灶改造、農(nóng)村灌溉系統(tǒng)升級等現(xiàn)有工程捆綁實施，亦可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。
四、多邊發(fā)展機構(gòu)與國際援助
盡管政策激勵理論上可行，但東非各國政府普遍缺乏填補項目資金缺口的能力。農(nóng)業(yè)光伏系統(tǒng)的初始安裝成本對東非多數(shù)小農(nóng)戶及農(nóng)村社區(qū)而言過于高昂，在政府資金或補貼有限的情況下，國際捐助方與發(fā)展金融機構(gòu)的作用至關(guān)重要。
近年來，多邊開發(fā)銀行和雙邊援助紛紛將“能源-農(nóng)業(yè)”綜合項目納入支持范圍。在全球?qū)用?，世界銀行集團宣布了一項針對非洲農(nóng)村地區(qū)的小型太陽能項目投資計劃，規(guī)模高達350億美元。世行認為，通過扶持小規(guī)模分布式光伏，可顯著帶動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。這意味著未來將有更多世行資金流向包括農(nóng)光互補在內(nèi)的農(nóng)業(yè)光伏領(lǐng)域，例如用于資助光伏水泵灌溉、冷鏈儲存等提高農(nóng)產(chǎn)值的項目。
非洲開發(fā)銀行(AfDB)也高度重視能源與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的融合，在其戰(zhàn)略優(yōu)先事項中提出“照亮非洲、喂飽非洲”等目標，投入大量資金支持灌溉農(nóng)業(yè)和可再生能源擴張。AfDB過去十年已投資約10億美元用于地區(qū)低地灌溉農(nóng)業(yè)增產(chǎn)等項目，并通過旗艦計劃“沙漠造能(Desert to Power)”利用非洲豐富的陽光資源推動農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。
除傳統(tǒng)捐助方外，中國、印度、巴西等新興國家也可以為東非光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展提供資金技術(shù)支持。中國在中非合作框架下大力推進非洲的綠色能源項目。據(jù)報道，截至2023年底，中國已參與非洲大陸逾1.5吉瓦光伏電站的建設(shè)，為數(shù)以千計家庭提供了電力。在東非典型案例包括肯尼亞加里薩50MW太陽能電站，該項目由中國進出口銀行提供優(yōu)惠貸款8.67億人民幣，系當時東非最大的并網(wǎng)光伏電站。雖然加里薩光伏電站本身未結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但其建成運營證明了中國資金和技術(shù)在東非太陽能領(lǐng)域的影響力，也為今后開展農(nóng)光互補合作奠定基礎(chǔ)。鑒于中國國內(nèi)已積累了豐富的農(nóng)光互補實踐經(jīng)驗，相關(guān)技術(shù)和投融資模式有望通過“一帶一路”合作向東非輸出。
印度則借助“國際太陽能聯(lián)盟(ISA)”等機制，加強對非洲太陽能發(fā)展的支持。2018年，印度政府宣布提供10億美元優(yōu)惠貸款額度，專門用于非洲涵蓋13個國家的23個太陽能項目。這些項目多與當?shù)卣畢f(xié)商確定，部分針對農(nóng)村地區(qū)的光伏應(yīng)用，包括太陽能灌溉、微電網(wǎng)等，以促進農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村發(fā)展。東非國家也是印度傳統(tǒng)合作伙伴，印度正希望以太陽能合作為切入點，擴大自己在該地區(qū)的發(fā)展伙伴角色。
作者：
劉炳材 中央財經(jīng)大學財經(jīng)研究院博士后研究員
沈 威 中央財經(jīng)大學綠色金融國際研究院高級研究員
原標題：IIGF觀點 | 劉炳材、沈威：光伏農(nóng)業(yè)在東非地區(qū)的潛在應(yīng)用分析與發(fā)展建議
