環保在線APP
環保在線手機站
環保在線小程序
微信公眾號
預告
回放
回放
品牌
其他品牌
農業光伏系統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，東非各國有望為農光互補項目創造良好的發展土壤。在糧食安全和清潔能源轉型雙重壓力下，農業光伏系統能夠為東非開辟一條“雙贏”路徑。只要政策得當、投入持續，這一創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模化推廣，為當地的農業增產、農民增收和能源普及提供新的解決方案。
一、東非發展光伏農業的機遇與挑戰
根據聯合國統計司的定義，東非地區涵蓋18個國家，包括肯尼亞、埃塞俄比亞、坦桑尼亞、烏干達等國，總人口達5.08億，面積667萬平方公里。東非地理環境多樣，涵蓋東非大裂谷、高原、沿海平原和湖泊區域，擁有豐富的自然景觀和生態系統。該地區經濟以農業為主，咖啡、茶葉和花卉是主要出口產品，工業化水平較低，基礎設施相對落后。
根據世界銀行標準，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濟體，經濟增長受到基建不足、教育落后、能源短缺等因素的制約。該地區近三分之二人口(尤其是農村居民)尚未實現電力可及。能源貧困嚴重制約經濟發展與民生改善。盡管東非并非非洲人口密度最低的區域，但向農村及偏遠地區擴展電網的成本仍然過高，使得分散式能源系統(離網和微電網)成為大多數農村社區唯一經濟可行的供電方案 (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重要的水電項目；肯尼亞和坦桑尼亞的沿海地區則具備開發風能的潛力。
此外，東非高原的太陽能資源優越，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域之一(圖1)。根據國際能源署(IEA)的預測，到2040年，撒哈拉以南非洲的電力需求將增長三倍。東非地區在未來幾十年內也將面對大規模電力增長需求，但若想改善該地區電力可及性問題，大幅增加電力投資、區域合作和電網互聯互通、提升能源管理效率將是主要措施。
隨著光伏組件價格持續下降，太陽能基礎設施對農村社區的經濟性日益凸顯。東非已成為非洲離網太陽能解決方案的先行者，過去數年離網太陽能系統應用顯著增長。2024年上半年，該地區售出近300萬套離網設備，占全球銷量的68% (World Bank Group 2024)。肯尼亞、坦桑尼亞和烏干達等國在此領域處于領先地位。離網太陽能在農業、小微企業和家庭中的生產性應用，亦能助推就業創造與收入提升。
與此同時，東非地區正面臨嚴峻的糧食與水資源安全挑戰。該區域大量人口依賴雨養農業，糧食供應不足風險居高不下。氣候變化導致干旱頻發，致使農作物減產，進一步加劇了農業生產危機。東非地區同時面臨厄爾尼諾現象引發的洪澇災害，使得糧食不安全狀況持續惡化 (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、工農業用水激增、水利基礎設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。農業作為區域最大用水部門，占用水總量約78%。據世界資源研究所預測，撒哈拉以南非洲多數國家用水需求增速將達163%，遠超全球其他地區 (Kuzma, Saccoccia, and Chertock 2023)。灌溉用水與生活用水將成為主要增長極，將對區域人文經濟發展構成重大影響。
農光互補(Agrivoltaics，又稱農業光伏系統)是一種將同一片土地同時用于太陽能光伏電站和傳統農業開發的項目形式。20世紀90年代，歐洲研究者開發了食物與能源聯合系統(Combined Food and Energy System, CFE)，通過生產生物質燃料來替代農業生產中直接和間接消耗的化石能源 (Kuemmel et al. 1998)。然而，后續研究發現，若要完全覆蓋農業生產中的能源消耗，使用生物質作為能源來源時，土地資源將不足以滿足需求 (Nonhebel 2005)。
在光伏技術發展早期，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電的同時進行農業用地開發，這被視為農光互補系統的早期原型。目前，隨著太陽能光伏系統的應用，能源生產所需的土地面積已顯著減少。通過合理設計農光互補系統，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，科學設計的農光互補系統可直接貢獻于多項可持續發展目標 (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展挑戰，在東非農村地區呈現顯著空間重疊性，而該區域離網太陽能系統正在快速發展。在此背景下，農光互補系統能夠展現出多重協同效益：首先，項目可以為當地提供清潔能源，降低爐灶和取暖對生物質的依賴；其次，項目建設和運維過程可以創造就業崗位并提升技能，提高居民收入水平；此外，光伏電站部分可以通過優化遮蔭布局減少蒸騰、提升土壤保水能力，進而增強農作物抵抗惡劣氣候條件的能力并提高產量。
然而，要想在東非地區實現上述效益，關鍵在于在項目全周期內建立有效的社區參與機制。通過深度參與，當地居民能系統掌握項目管理、設備維護、可持續農作等關鍵技能。農光互補系統能夠為農戶開辟多元化創收渠道，其經濟價值主要體現在三個方面：一是通過售電收入提升社會福利，減輕農戶對傳統農業的依賴；二是增強社區應對氣候波動和經濟風險的能力；三是在系統建設、運維及配套農業活動中創造就業崗位，這對緩解農村失業問題具有現實意義。
在傳統生產環境與現代發展需求交織的東非地區，農業光伏的推廣可能面臨長期挑戰。與此同時，東非各國也面臨政策環境不穩定，建設資金不足等問題。在此背景之下，東非各國需從土地、監管、資金方面努力尋求新突破。
二、土地確權與租賃機制
農光互補模式的顯著特征在于能源投資與農業生產共享同一地理空間，這意味著光伏設施的部署必須深度融入區域土地管理系統。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和合理的租賃機制是農光互補項目成功的基礎。
在東非，多數國家土地產權制度復雜多樣，包括私有地、社區土地和國家公有制土地等，表現為傳統地權制度與法定地權登記并存 (Adam et al. 2020)。例如埃塞俄比亞實行國家所有、長期租賃制度，肯尼亞部分地區則是私有土地和社區土地并存。傳統地權制度在廣大非洲農村占主導地位，其運作依賴部落習俗與社區規范，土地分配管理權通常掌握在酋長或長老手中，農村土地多屬集體所有，個人或家庭僅享有使用權而非完全產權。這種正規與非正規土地制度的并存格局，容易導致外部投資方在推進農業光伏項目時面臨土地確權難題，使投資者對項目長期運行缺乏信心。
盡管多數國家存在提供法定地權的正規法律框架，但其覆蓋范圍往往難以惠及所有農村社區。強制推行土地正規化易引發權屬糾紛(Boone，2015)。近年來，肯尼亞、烏干達等地因外部資本建設大型能源基礎設施引發的土地訴訟案件激增，為各國政府實現能源目標帶來不小困難。因此，建立高效的土地糾紛調解機制，在項目立項階段確保土地使用權合法且穩定持續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驗表明，妥善的土地租賃方案有助于實現各方共贏。肯尼亞100兆瓦Kipeto風電項目案例的成功經驗值得借鑒：該項目最初具備依法強制征地的權限，但開發商最終選擇與當地社區協商租賃土地。通過簽訂長期租約，項目占用了社區部分放牧用地，但社區成員保留了土地所有權并獲得租金和收益分成。這種“租賃+收益分享”模式確保了社區獲得持續收益，土地權利受到尊重，投資方也避免了強征帶來的社會阻力，實現了政府、電企和社區的三方共贏。
對于農光互補項目，類似的土地合作模式同樣關鍵。許多農光互補項目位于農村地區，涉及小農或社區土地。通過與土地所有者或使用者簽訂租賃協議，使其在不失去土地的情況下分享發電收益或獲得租金補償，可以提高農民參與意愿。這一經驗表明，如果項目選址利用現有農田或牧場，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，若土地權屬模糊或需征用高價值農地，將顯著拖慢項目進程，甚至引發社區抵觸。
因此，政策上各國政府應完善農村土地確權，明確集體土地流轉規范，鼓勵在不改變農業用途的前提下開展光伏設施建設。為保障農民權益和項目長期運營，推薦采取“Kipeto模式”的租賃機制：由項目開發商與農戶/村社簽訂長期租約并約定收益共享比例，確保農民持續受益，政府部門提供法律支持和監督。這種機制在肯尼亞風電項目中已被驗證，同樣適用于農光互補項目的推廣。
三、激勵政策與協商機制
目前東非各國針對農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。多數東非國家已出臺促進可再生能源發展的舉措，如上網電價補貼(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電價政策，設定太陽能發電優惠電價，吸引了一批私營光伏電站的開發。不過近年來，為降低政府補貼負擔，一些國家開始轉向競價招標，但無論FiT還是拍賣，均體現出政府對新能源的支持意愿。
同時，在東非規模化推廣農業光伏項目，需構建靈活、創新且協同的監管框架，重點支持自下而上、以社區為核心的開發模式。農光互補橫跨農業和能源兩大領域，容易出現政策空白或部門推諉。目前多數國家尚未將其納入現行法規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。農業光伏方案的實施需在土地分配、作物選育、光伏設備運維及灌溉倉儲設施配套等環節實現本土化適配。為避免監管真空的出現，政府應制定明確的跨部門政策框架。例如，建立由能源、農業、土地等部門協作的審批綠色通道，出臺專門針對農光互補項目的指導意見和激勵措施。一些利益相關方在研討中建議政府提供專項補貼或創新融資工具，降低農戶部署農光系統的前期成本。
同時，項目成功的前提是建立有效的在地協商機制，其中地方官員與部落首領的支持不可或缺。政府層面同樣需要發揮雙重作用：一方面，農業與能源部門需創新協作機制，共同制定農業光伏專項監管政策。建議優先出臺針對傳統農業自留地的農業光伏開發指南，明確“一地兩用”的權責邊界。另一方面，可借助國際組織力量開展技術培訓，設立專項研究基金，并通過示范項目提升農戶認知度。此外，將農業光伏推廣與清潔爐灶改造、農村灌溉系統升級等現有工程捆綁實施，亦可產生協同效應。
四、多邊發展機構與國際援助
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。農業光伏系統的初始安裝成本對東非多數小農戶及農村社區而言過于高昂，在政府資金或補貼有限的情況下，國際捐助方與發展金融機構的作用至關重要。
近年來，多邊開發銀行和雙邊援助紛紛將“能源-農業”綜合項目納入支持范圍。在全球層面，世界銀行集團宣布了一項針對非洲農村地區的小型太陽能項目投資計劃，規模高達350億美元。世行認為，通過扶持小規模分布式光伏，可顯著帶動農業生產和農村經濟發展。這意味著未來將有更多世行資金流向包括農光互補在內的農業光伏領域，例如用于資助光伏水泵灌溉、冷鏈儲存等提高農產值的項目。
非洲開發銀行(AfDB)也高度重視能源與農業生產的融合，在其戰略優先事項中提出“照亮非洲、喂飽非洲”等目標，投入大量資金支持灌溉農業和可再生能源擴張。AfDB過去十年已投資約10億美元用于地區低地灌溉農業增產等項目，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業轉型。
除傳統捐助方外，中國、印度、巴西等新興國家也可以為東非光伏農業發展提供資金技術支持。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，為數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惠貸款8.67億人民幣，系當時東非最大的并網光伏電站。雖然加里薩光伏電站本身未結合農業生產，但其建成運營證明了中國資金和技術在東非太陽能領域的影響力，也為今后開展農光互補合作奠定基礎。鑒于中國國內已積累了豐富的農光互補實踐經驗，相關技術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“國際太陽能聯盟(ISA)”等機制，加強對非洲太陽能發展的支持。2018年，印度政府宣布提供10億美元優惠貸款額度，專門用于非洲涵蓋13個國家的23個太陽能項目。這些項目多與當地政府協商確定，部分針對農村地區的光伏應用，包括太陽能灌溉、微電網等，以促進農業和鄉村發展。東非國家也是印度傳統合作伙伴，印度正希望以太陽能合作為切入點，擴大自己在該地區的發展伙伴角色。
作者：
劉炳材 中央財經大學財經研究院博士后研究員
沈 威 中央財經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：光伏農業在東非地區的潛在應用分析與發展建議
