农业栽培与光伏发电深度融合形成土地集约型农光复合工程，2017年统计已占据全国光伏装机总量的23%，但由于总体发展不到10年，该领域的工程技术和实践经验还不成熟，应用基础研究尚属起步阶段。农光复合项目借用光伏工程的资金优势和基础设施改善，既能实现农业生产边际成本的显著降低，又能发挥“板上发电、板下种植”的立体农业产业模式，可提高土地生产力达60%，在农村光伏扶贫中也可显著带动当地农业种植模式的进步，特别在长三角地区优势明显，对促进电力供给清洁转型和现代农业产业协同发展有重要意义。国际上农光复合领域的研究刚起步，经验不多。但是中国由于电力消费大的地区土地紧缺，农光项目发展迅猛，亟待解决如遮光条件下的物种选择及栽培，复合系统中农业设施优化，农光特殊环境下电气系统安全等重要工程技术问题。项目组通过产学研用联合攻关，在农光复合系统的互补机理研究和工程优化技术方面取得重大创新突破如下：一、揭示农光复合系统中光伏组件遮光下的物种选择及栽培技术的理论依据，并利用植物可塑性研发出农光复合系统的“光-温度-水肥供给”耦合调控策略和栽培方法。二、率先提出农光复合系统中植物正常生长所需的最小生态位建模方法和农光互补工程设计优化的合作博弈理论，基于植物的生态位需求模型研制了关键部件的建筑和功能设计，进而形成人工生态系统的规范化设计体系和标准，并在南北气候差异显著的不同地区均得到了大范围的规模化应用。三、研制出农光复合系统的逆变器，研究适应农光复合系统下高温、高湿、含腐蚀的特殊环境和农业作业场景复杂的情况的电气安全专项技术，提高了系统长期可靠性和农业务工人员的安全性，取得国际、国内权威认证。四、利用博弈论和零边际成本分析方法实现农业生产设备与光伏设备的融合，构建泛在农业物联网，研制出农光专用智能化调控设备。五、建立6个典型地理气候条件的户外实证电站，观察对比农光复合系统各部件的长期失效演化特征和农作物栽培的长期实证结果，持续地为工程设计优化和理论研究提供可计量传递的标准数据。项目成果：出版学术著作3部；发表论文29篇 (其中SCI检索12篇、EI检索13篇)，总他引542次，单篇论文最高他引362次。获授权国家发明专利11项、实用新型19项；编著国家标准2项，成功提议国际标准1项；获中国电源学会科学技术优秀产品创新奖、华耐园艺科技奖、国家电网公司科学技术进步奖共3项。项目成果已在青海、陕西、浙江、江苏等国家级农光复合工程中得到实践检验，直接经济效益超过46亿，出口创汇2亿美元，二氧化碳减排超 20万吨/年，节约标准煤 8万吨/年。技术成果也被水电水利规划设计总院采纳，作为国家“光伏领跑者基地”项目中农光复合工程的验收与评定方法。本项目在张家口市的农光扶贫电站，得到国家能源局和河北省的高度认可，作为创新示范在中央台新闻联播节目中进行了报道，党和国家领导人在张北县考察调研时也给予了肯定。