电气化助力农业绿色低碳转型的实现路径研究
刘永明
黑龙江八一农垦大学
一、引言
近年来,随着全球气候变化压力加剧以及我国“碳达峰、碳中和”战略的实施,传统农业发展方式面临着资源环境双重约束。农业作为温室气体排放的重要领域之一,亟需通过绿色低碳转型实现可持续发展。在此背景下,电气化技术作为推动农业绿色低碳发展的有效手段,逐渐受到政策和产业界的高度关注。农业电气化不仅能够替代传统高碳能源,实现清洁能源驱动,还能促进农业生产的自动化、智能化水平提升,为农业高质量发展注入新动能。
二、农业电气化的内涵与发展现状
(一)农业电气化的内涵
农业电气化是指在农业生产、加工和生活等各个环节中,通过推广电能应用,提高农业生产效率和资源利用效率的一种发展方式。其主要表现为用电设备代替传统的燃煤、柴油动力设备,实现农业用能结构的清洁化和高效化。
(二)国内外发展现状
在发达国家,农业电气化已形成成熟体系。例如,欧美国家广泛应用电动机械设备、智能灌溉系统、电能驱动农机等,实现精准农业与可持续发展的有效融合。相比之下,我国农业电气化仍处于加速发展阶段,部分地区特别是经济发达地区已初步建成电气化农业示范区,但在中西部地区仍面临电网覆盖不足、电力设施落后等问题。
三、电气化推动农业绿色低碳转型的优势
(一)降低农业碳排放强度
传统农业能源结构中,柴油、煤炭等化石能源占比高,碳排放量大。电气化通过以电代油、以电代煤,大幅减少二氧化碳等温室气体的排放,有效提升农业清洁能源利用比重。
(二)提升农业生产效率
电气化有助于实现农业机械化、自动化和智能化操作,简化劳动强度,提高耕种、灌溉、收割、加工等环节的效率,节省人力物力成本,提升农业整体竞争力。
(三)促进农业资源优化配置
借助电力驱动的信息化设备与传感器系统,能够实现农业精细管理与智能决策,提升水肥利用效率,减少农业面源污染,推动绿色生态农业建设。
四、电气化助力农业绿色低碳转型的实现路径
(一)加强电力基础设施建设,完善农村电网布局
在推动农业绿色低碳转型的进程中,加强电力基础设施建设、完善农村电网布局是实现农业电气化的重要基础。农业生产的连续性和季节性特点对供电的稳定性和可靠性提出了更高要求,尤其是在灌溉、育种、仓储等关键环节,对电力的依赖日益加深。然而,目前我国部分农村地区仍存在电网覆盖不全面、输配电能力不足、电压不稳定等问题,严重制约了电气化农业设备的推广和使用。因此,必须加快推进农村电网的升级改造工程,完善输电线路和配电网络,增强电力供应的灵活性和保障能力。同时,应结合区域农业发展实际,引导电网规划与农业布局相协调,支持农业园区、养殖基地等重点用电区域实现电力专线接入。为了进一步提升电气化水平,还需积极引入分布式可再生能源,如太阳能、风能、生物质能等,实现清洁能源就地利用,构建“源网荷储”协同发展的农村能源体系。通过构建安全、高效、绿色的农村电力基础设施,不仅能够保障农业电气化的稳定运行,更有助于推动农业用能结构由传统化石能源向清洁电能转变,为农业绿色低碳转型提供坚实支撑。
(二)推广电气化农业装备,推动关键环节替代
在农业绿色低碳转型过程中,推广电气化农业装备、推动关键环节能源替代,是实现清洁高效农业生产的重要举措。传统农业生产中大量使用以柴油、煤炭等化石能源驱动的机械设备,不仅能耗高、排放重,还存在噪音污染和运行成本高等问题。通过引入以电能为驱动的农业装备,如电动播种机、电动喷灌系统、电动植保无人机等,不仅能够大幅降低能源消耗和碳排放,还能提升作业的精准性和自动化水平。这种电气化设备的推广,使得农业各生产环节在能效利用上实现质的飞跃,尤其是在耕、种、管、收等关键环节形成低碳替代路径。同时,在农产品储藏、运输和加工环节,电动冷链系统和智能加工设备的应用也为农业全链条的绿色化提供了有力支撑。通过持续推进农业生产装备电动化、智能化升级,能够有效替代传统高污染、高能耗设备,为农业绿色低碳发展注入新动能,进而推动农业生产方式向现代、生态、可持续方向转变。
(三)构建智能农业能源管理系统
结合大数据、物联网和人工智能等技术,构建农业能耗实时监测与智能控制系统,实现对农业用电负荷的精准调节与优化配置。通过建设智慧农业平台,提高电力资源的使用效率和能源系统的智能化水平。
(四)实施政策引导与财政支持
政府应加大对农业电气化项目的财政补贴力度,降低农户购置电动设备的经济门槛;同时完善农业电价机制,制定差别化电价和优惠政策,提升电力在农业中的经济性。还应加强农业电气化相关人才培养与技术培训,推动农民电气化素养提升。
五、结论
农业绿色低碳转型是实现农业可持续发展的关键路径,而电气化作为促进这一转型的重要技术手段,具备清洁、高效、智能等多重优势。本文通过对农业电气化内涵、发展现状及其在绿色低碳转型中的作用进行深入分析,提出了以基础设施建设、设备推广、智能管理和政策保障为核心的实现路径。未来,应持续推动电气化与农业全产业链深度融合,以科技创新和制度创新为引领,打造绿色、高效、智能的现代农业新格局。
参考文献:
[1]刘昌新,秦小乔,朱永彬.人工智能助力碳中和目标实现的基本途径与内在机理[J].环境保护, 2023, 51(6):44-48.
作者简介:刘永明(2001.12—),男,汉族,籍贯:贵州省安顺市,本科,就读于。