在福建古田的植物工厂里，一排排光伏板正通过算法与作物“对话”——当传统农业深陷高耗能泥潭，当人工经验难以匹配植物的精准需求，荣获2025年数字中国创新大赛铂金奖的《“智电光合”面向新型电力系统的智绿植物工厂一体化方案》为农业发展提供了一种创新思路。这一由国网宁德供电公司、国网福建信通公司、中国科学院长春光机所联合打造的方案，突破了传统智慧农业的局限，将新型电力系统的清洁能源调度、智慧农业的精准管控与光波导技术的高效种植深度融合，构建起“电—光—农”一体化的新型生产模式。它不仅破解了植物工厂的高耗能困局，更通过数字化纽带，在青山沃野间描绘出智慧农业的新图景。
这种跨界协同的创新实践，既是对“农业新质生产力”的积极响应，也为破解当前农业转型中的结构性矛盾提供了可复制的解决方案。当清洁能源与精准种植在数字技术的催化下产生化学反应，智慧农业或许正迎来新的可能。
藏粮于“技”，实现从能源调度到种植革新的系统破局
“智电光合”方案以三大创新支点撬动传统农业转型：清洁能源智能调度、生产流程精益管控、种植技术立体革新。这不仅是技术层面的升级，更是一场农业生产方式的系统重构。
在中国农村，智能电网已悄然铺就，光伏板与小型风电机点缀田间，储能设备静立阡陌，一幅绿色能源图景正在展开。但“智电光合”的突破在于，它不满足于简单的能源替代，而是构建了一个会“思考”的能源系统。通过自主研发的智慧能源调控平台，实现从设备级负荷到全景动态监测，就像为植物工厂装上了“能源大脑”。
▲“智电光合”智慧能源调控平台就像为植物工厂装上了“能源大脑”
这个“大脑”的精妙之处在于其动态调节能力。采用量子加密安全方案的智能量测开关，配合多维度AI算法，能根据气候条件、作物生长阶段等变量，实时优化能源配置。就像一位精明的管家，它知道何时该用光伏电、何时启动储能、何时切换电网供电，最终实现98%的清洁能源替代率，让高耗能的植物工厂真正卸下“碳枷锁”，迈向“低碳自由”。
这种创新不是简单的技术叠加，而是通过“能源—生产—用户”的深度耦合，重新定义了农业生产与能源利用的关系。当每一度电都经过智能优化，当每一次调控都精准匹配作物需求，现代农业正在突破传统的发展边界。
让每一度“绿电”都为植物生长精准服务
在植物工厂的玻璃幕墙内，一场由数据驱动的农业生产范式正在深度演绎。
▲实现植物节律与光配方耦合联动及按需供给
“智电光合”打造的智能生产平台，犹如一位深谙植物生长密码的“数字农艺师”，通过千亿级参数的AI模型构建起作物生长的数字孪生。这个系统以多维度传感网络为触角，实时捕捉着温度、湿度、光照等环境参数的微妙脉动，将调控精度锁定在0.5%的误差带内。就像为每株作物配备了专属的生长算法，系统能动态优化各发育阶段的环境参数，产量实现突破性增长。
▲智慧绿色植物工厂创新采用立体化栽培模式，应用自动化升降架，实现垂直空间的高效利用。
当智能管控遇上立体种植，植物工厂实现生产力跃升。作物在自动化升降架的引导下，突破平面种植的桎梏，在三维空间中延展生命维度。更令人惊叹的是融合了LED与自然光的全光谱技术，通过创新的光波导传输系统，将太阳光的损耗控制在10%以内，实现“光配方”的智能配送。这套系统能像指挥交响乐般精准调控光强与光谱，让每株植物都沐浴在定制化的光照环境中，光能利用率跃升至行业标杆的1.2倍。
在资源循环维度，工厂内构建的智能养分系统如同一个精密的“代谢中枢”，实现90%的养分循环利用率。这种近乎完美的闭环设计不仅大幅降低了资源消耗，更打造出一个可持续发展的微型农业生态系统。当清洁能源、智能算法与立体种植技术深度融合，植物工厂正在书写现代农业的全新范式。
技术创新成为兴农、富农的利器
在福建省宁德市古田县大桥镇，一排排长条状的光伏板穿插在群山的绿野中，这些在光伏板下供给的是当地经济发展的“当家花旦”——食用菌。
▲古田县经济发展的“当家花旦”——食用菌
古田县素有“中国食用菌之都”美誉，全县有70%以上的农户从事食用菌种植及销售工作。受困于“八山一水一分田”的地理局限，可供大规模拓展食用菌种植面积的土地资源有限，“光伏菇棚”成为当地食用菌产业解决生产空间布局的破题之道。智慧绿色植物工厂的落地应用，不仅拓展了种植空间，更通过智慧植物工厂技术，让传统菌菇产业焕发新生。
数据是最有力的证明：改造后的植物工厂，电费成本直降25%，人工成本锐减50%，经济效益显著提升。
▲“新能源+智慧农业”带来绿色变革
项目参与人潘慧道出关键：“我们不只是做技术嫁接，而是重构了从能源到生产的全产业链。”这套模式已展现出强大的可复制性，在茶叶、花卉、畜牧等领域落地生根，预计每年可带动关联产业节电5000万千瓦时，减少碳排放4.7万吨。
暮色渐沉时，智慧绿色植物工厂中的光伏板仍在捕捉最后一缕阳光，AI系统根据环境变化调整着光温策略。这种“新能源+智慧农业”的融合创新，正在乡村振兴的道路上，书写着绿色发展的新范式。技术不再只是实验室里的成果，而是真正变成了农民口袋里的收益，田野间的希望。（陈炜多 林强/图）
【责任编辑：刘澄谚 】
