垂直农业的概念现在这么火，能否投资？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-11-02 05:01 标签： 垂直农业的概念
2018-09-28 17:07
来源:
温室园艺
有没有想象过这样的情景：在市中心高楼上，每一个布满LED灯的房间里都种着西红柿、黄瓜、西瓜等？其实，这就是垂直农场，它能为解决未来97亿人的吃饭问题提供了无限想象的空间，并被媒体、投资人称之为当下最大的风口，但为何它始终叫好不叫座，难以全面普及？
什么是垂直农业？
垂直农场（VerticalFarming）是在垂直堆叠的层面或集成在其他结构（如摩天大楼、仓库或集装箱）中生产农产品的生产系统。垂直农场的理念是使用室内养殖技术和环境控制技术，创造植物生长所需的人工环境。其中包含的技术有：人工光照，环境控制（湿度，温度，二氧化碳气体等），和水肥控制。除了种植作物之外，一些系统还开发出了一种自我维持的鱼菜共生方法。来自植物的水被回收到鱼缸中，而鱼的废物则成为了植物的肥料。最后可以收获植物和鱼类用于食物。
世界各地垂直农场渐兴起
隧道也能建LED垂直农场
近年来，植物工厂和垂直农场逐渐在各地兴起，而且建造方式五花八门，地上、地下、空中、海上、集装箱内都能种植蔬菜。而近日，隧道垂直农场也出现了······
据报道，一家名为NextOn的室内农业公司在韩国租下了一条已关闭的隧道，并通过设立垂直堆叠层，将其改造为一个智能农场，采用水栽培法和LED照明种植作物。该公司称，这是全球第一个建造在隧道里的室内垂直农场，也是韩国最大的垂直农场，占地2300平方米。
采用NextOn的栽培系统，该农场种植的作物达60个品种。NextOn的董事长崔在彬(Choi Jae Bin)表示，隧道温度在10-22摄氏度之间(50-72华氏度)，有助于优化作物的生长条件。
据悉，1970年，韩国为一条主要公路而修建了该隧道，于2002年关闭。使用这条废弃的隧道，NextOn减少了一半的建设成本。并且，这个垂直农场已于8月底前开始向一家食品零售商和一家连锁面包店供应了蔬菜。
随着全球气候变暖以及农业劳动力不断减少，使用LED照明技术和系统的智能农场已成为可持续食品生产的潜在解决方案。
苏格兰一垂直农场以LED照明降低50%能耗
近日，在苏格兰，农业技术公司Intelligent Growth Solutions(智能增长解决方案公司，简称IGS)推出了苏格兰的第一个垂直农场，并声称它是世界上最先进的室内农场，拥有该公司的专利电力和通信技术。
据悉，IGS的垂直农场位于James Hutton研究所，研究人员与IGS团队合作，探索不同的生长灯对提高作物产量和质量的影响。
IGS表示，垂直农场可以通过一个平台进行监控。与其他室内使用普通照明生长环境相比，该解决方案将有助于将能耗降低50％。
空置的工业用地变室内垂直农场？
在美国拉斯维加斯，一家初创公司Oasis Biotech将一个空置的工业用地变成了美国最大的室内垂直农场之一。自上个月开业以来，垂直农场一直在为拉斯维加斯的餐馆提供食物。由于安装LED照明系统和受控的室内环境，农场可以全年种植新鲜蔬菜。
垂直农业的最终目标是减少水的浪费、消除农药的使用并缩短食物里程，通过在当地和按需求种植新鲜蔬菜，从而减少90％的食物浪费。
德国直接在超市内种植蔬果
德国首都柏林的Metro连锁超市，则与研发都市室内农法的Infarm公司，合作推动室内垂直农场计划，「直接在超市内种植蔬果」，且一边种一边卖，让顾客得以便利地亲自采收要购买的新鲜食材。
上图为德国Infarm研发的室内垂直农场，右图为德国Infarm公司人员正在安装一处垂直农场(来源：Infarm)
Infarm致力于在各种「不可能」的地方种出食物，其利用旧货柜制作可层叠堆高的模块化植栽箱，在这种「垂直农场」内，经由网际网络控制的灌溉与养分供应系统、模拟阳光以助植栽行光合作用的LED照明，且装设多具感测设备监看作物状况，消费者还可透过网络实时了解食材生长过程。
在超市走道盖垂直农场，仅占用超市内几平方公尺小小空间，且可向上延伸扩展，「最大的好处是超市基础设施齐备，无需任何增建或调整，只需要将系统安装好，就可开始运作。」有利于具备降低食材运输、仓储与保鲜成本等诸多优点，深受消费者青睐。
迪拜将建世界最大的垂直农场
据外媒报道，迪拜即将建成世界上最大的垂直农场，竣工后将占地18.11亩，产量却相当于5463.2亩的农田。在全面生产下，该设备每天能生产2700公斤高质量、无除草剂和无农药的绿叶蔬菜，而且用水量更比室外种植减少99％。
该垂直农场由阿联酋航空餐饮公司(EKFC)和总部位于美国的垂直农场运营公司Crop One Holdings共同投资4000万美元建设，预计将于今年11月动工，将打破之前美国新泽西州AeroFarms的世界记录。
为何有些垂直农场会死？
尽管一片火热，但总有些垂直农场死在了路上。为什么？据“农业行业观察”在《垂直农场不能商业变现，就得死》一文的分析中指出：
一) 3个位置：第一个“位置”的背后其实是，你种下的蔬菜，到底是为谁种的。换言之，如果你不能卖掉它们，那你就不应该让它们长大。比如，“以销定产”，不能生产出来卖不出去，农产品留存周期很短。垂直农场，或者是说这类精细化的温室农业无论是在中美，最后能够胜出的，肯定是要“双技能”都能赢。除了“生产技能”要赢，比如说能够在技术上实现生产的量达到普通的多少倍之外，“销售能力”非常重要。第二个“位置”对应的问题是，当你知道卖给谁之后，要让农场产地尽可能靠近需求方，从而缩短供应链环节。第三个“位置” 才是考虑选址的供应能力，这关系到场地在各种供暖、通风、消毒设备问题下，是否支撑得起大量电力的能力。
二) 死于成本：一旦选择城市作为主战场，垂直农场的成本该如何计算呢？根据 Toyoki Kozai 博士的数据显示，以日本市场来看，蔬菜每1美元的生产成本里，20%－25%是电力成本，包括了灯光照明、空调通暖、通风、水泵等多种成本。但这不是最高的，最高的成本是前期设备投入和厂房的折旧率，占到了总成本的 30%－35%。这两部分加起来，超过总成本的一半。但从总体上来看，电力的成本肯定会越来越低，根据美国能源信息管理局报告指出，仅 2012 年至 2014 年，LED 照明效率已提高了约50%。到 2020年，由于成本下降，可能会再攀升50%。Aero Farms 就专门聘请了 LED 照明公司的前首席技术官帮助设计定制的 LED 照明系统，希望提高照明效率。那剩下接近一半的成本是什么呢？在欧美日本等发达国家，人工成本是不可避免的。Toyoki Kozai 博士曾在书中透露，日本这类工厂的人工成本占到了 25%，因为你需要非常高的技能(知识，经验等)来管理垂直农场的人。最后的 20%，是由种子、化肥、包装、运输等部分构成的。也就是说，如果要在中国市场发力垂直农场的话，一旦技术的供给可行，土地和人工成本两项都会占有优势，低于发达国家。考虑成本应该以一个垂直农场的整体经济模型去衡量，而不单单只看固定投入成本对比，生产资料成本对比， 未来的销售、运输、损耗、价格等因素都要考虑进来。
三) 死于价格的富人经济：尽管电力、硬件设施等前期投入占到总投资的一半以上，但可以预见的是，垂直农场的各项硬件成本将会逐年下降。当下以及未来的三五年，中国市场是否会涌现出垂直农场的大玩家？专家认为，能否做到大玩家，比拼品质和销售的能力很重要。从价格上看，500克的价格大约在15－20元人民币，确实没办法做到跟普通市场买的蔬菜一样便宜，因为农场本身还有总部成本，分销渠道也要维持利润。但头部的消费者是可以接受以这样的价格去购买这样高质量的蔬菜。
垂直农场成败的关键是？
要让垂直农场的投资不至于付之东流，有几个关键因素，飞利浦照明全球城市农业总监Roel Janssen指出，这包括作物选择、照明选择和设计、气流设计和气候控制、植物的间隔策略、作物物流和自动化、灌溉和营养、基材选择、数据，传感器，控制和软件以及目标受众和销售渠道。
在垂直农场农作物生长过程中，LED生长灯是基础设施和运营开支最高的地方之一，Roel Janssen指出，“随着越来越多的人对垂直农场这样室内种植植物表示出兴趣，很多投资人认为，他们可以简单地购买一个空置的仓库，插上一些生长灯，种下蔬菜便能够赚钱。但事实上，产品本身是决定垂直农场投资成败的最重要的因素。”
光谱配比及具体的动态控制让LED生长灯在垂直农场的作物生长过程中发挥着重要作用，不同的农作物比如生菜和胡萝卜，同样的农作物在不同的生长阶段，所需要的光谱“配方”也不同。
荷兰瓦赫宁根大学“中国现代化农业大数据量化与模型”项目负责人钱田表示，目前垂直农场中的LED生长灯主要提供的是植物光合作用有效光(波长在400-700纳米)，即肉眼看到的红光与蓝紫光。但包括瓦赫宁根大学在内的一些院校的研究显示，其他波长的光谱虽然对植物光合作用影响不大，但是对植物的形态的影响有待进一步研究，植物形态的变化也会间接影响到光合作用。
钱田认为，目前垂直农业的宣传点是充分利用空间，产量上较传统种植高许多。“但这是一个误导”。光照是植物生长的关键因素，荷兰种植者普遍指出1%的光照就是1%的产量。室内垂直农业的培育模式与室外或温室相比，它无法利用免费的自然光。其次，即使是在有自然光照的地方做垂直种植，也只有最上层充分接受到自然光的植物生长得最好，下层植物由于被上层遮挡阳光而需要人工补光。单纯的单位面积产量不是衡量一个生产系统是否高效的标准，单位产量能耗比（单位面积产量/单位面积能耗）才能真正说明一个生产系统是否高效。
这种特性使得垂直农场需要主要依靠LED生长灯来提供光能，需要定制化的光谱来促进农作物的生长。LED相对于高压钠灯等光源能耗虽然低，但是相对于免费的自然光而言，LED的前期投入和运营期间的电耗还是相当高的。
“种植者需要制造人工气候室为作物提供‘光、温、水、气、热’，而气候室的造价比温室高很多”，钱田举例称，现代化的6-7米高的玻璃温室每平米造价在150-200欧元，规模一般在30-100公顷左右。相比之下，即便是低端的气候室单位面积的售价基本也在1000欧元以上。
“此外，LED生长灯的硬件成本也非常高，加上LED生长灯消耗的电能，垂直农场生产成本比温室栽培高得多，而农民种植时首先考虑的是生产成本，如此高昂的成本生产出来的产品该销往哪里？消费者愿不愿意买？这是一个问题。”，钱田表示，这也是这项技术在荷兰乃至欧洲都未普及开的主要原因，目前还是处于研发、概念推广或者“噱头”的时期。
编辑 ：张可臻
审核 ：戴 晔
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