北京市植物工厂工程技术研究中心:让植物工厂更智能

发布日期: 2019- 08- 29 信息来源: 市科委机构金融处,北京技术交易促进中心 字号:[ ]

植物工厂,是一种通过设施内高精度环境控制,实现农作物周年连续生产的高效农业系统。植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,代表着未来农业的发展方向。但如何提高植物工厂的节能性、自动化、智能化,是科研攻坚的难点。

成立于2012年的北京市植物工厂工程技术研究中心(简称“工程中心”),依托于北京京鹏环球科技股份有限公司和共建单位北京工业大学,开展了植物工厂产业系列化产品开发,推动设施及装备实现低碳化、自动化、智能化,为加快北京市现代都市型农业的快速发展提供了技术支撑。

让植物工厂更智慧节能

当前,植物工厂相关设备的自动化程度有待提高,管控智能化也需进一步提升。为使其能适应种植品种更多样化的需求,植物工厂的生产功能也有待优化。此外,植物工厂的能耗仍然比较高,节能技术也有待进一步深入应用。

 

工程中心致力于研发植物工厂系列化产品,并实现低碳化、自动化、智能化

瞄准行业发展的共性关键难题,工程中心在科技部、北京市科委相关项目的支持下,开展了植物工厂系列攻关,相关技术成果实现了示范推广。

在植物工厂低碳节能技术方面,工程中心进行了第二代集装箱植物工厂的优化设计。相比第一代产品,第二代产品可利用外部冷源进行内部环境调控,降低能耗;栽培的体系也实现了模块化,使安装成本大幅降低。目前,第二代产品已经在云南、新疆等地进行了示范推广,并远销加拿大。

工程中心还完成了与太阳能连用的低温相变蓄热系统的研发和试验。这一系统能够将白天收集的太阳能富余热量储存在低温相变蓄热材料中,在夜晚需要的情况下主动释放出来,大大降低了能耗和运营成本。

在植物工厂自动化方面,工程中心根据市场需求,进行了蔬菜小苗移栽机、电动精量施药机、自走式多功能作业平台等样机的试验及应用推广,并进行了新型的经济型采摘车、日光温室运输车的试制、改进和推广。

技术创新和升级,离不开一支创新的科研团队。工程中心主任周增产,任北京京鹏环球科技股份有限公司副总经理兼总工程师。他曾参加国家、北京市的多项课题研究,获得实用新型专利81项,发明专利8项。“高光效低能耗LED植物工厂关键技术及系统集成”项目更是荣获2017年度国家科学技术进步奖二等奖。

技术带头人卜云龙高级工程师,先后主持开发了“京鹏”系列育苗床、具有自主知识产权的国产智能型移动喷灌机等,参与了盆花全自动分级包装设备、集装箱植物工厂等一系列填补国内空白的设施产品的开发,在设施农业装备领域取得了丰硕成果。

目前,工程中心共有专职人员51人,其中技术研究人员44人,拥有博士以上学历12 人。“我们已汇聚了工程材料、机械设计、机电设计、设施园艺、水电暖、土建、结构等各方面的专业人才。”周增产表示,工程中心也积极组织团队参与国际各种展会、学术交流和培训会议,了解学习国际先进技术,提升青年科研人员的创新水平。

服务京津冀,保障冬奥会

工程中心通州基地有植物工厂、智慧温室,并配套建有太阳能发电、太阳能集热等装置,主要开展蔬菜品种的栽培试验,并对叶菜栽培等一些装备进行试验验证。

周增产介绍,这一基地采用低碳节能技术进行作物生产,其中植物工厂和智慧温室顶部,分别布置太阳能电池板及太阳能集热器,可以高效率地将太阳能转化为电能或热能,供给设施内照明系统、采暖系统等,同时采用地源热泵技术,取代了传统燃煤燃油锅炉的使用,降低了环境污染。

目前,工程中心通州基地已经形成试验、示范、培训一体化的平台,相关技术的推广,将为保障北京城市副中心的建设提供支持。

此外,其科技成果转化项目辐射河北等地,可支撑辐射地区的蔬菜供应。

工程中心已与承德、张家口沽源县相关蔬菜生产企业合作,提供智能温室建设支撑。相关技术成果的示范推广,促进了京津冀地区的协同发展,有助于保障冬奥会的顺利开展。

2017年12月,工程中心与河北如珀农业科技公司签订了“河北如珀农业智能温室项目”。该项目将导入工程中心相关节能、高效能源技术,把农业产业、文旅服务和生活配套进行融合,将打造成为国家农业示范区、国家生态旅游示范区、河北康养小镇示范区,带动农业产业升级,促进地方旅游经济发展。

2017年,工程中心加入了京津冀农业科技创新联盟,成为成员单位。“通过联盟,我们可以更加了解市场需求,更好地服务相关农业企业,促进我们的技术推广,提升我们的整体服务能力。”周增产说。

  “一带一路”飞“京鹏”

2013年,建设“一带一路”的合作倡议不仅全球治理提供了新的路径与方向,也为全球均衡可持续发展增添了新动力,提供了新平台。

 

在国际展会上推广产品

多年来,京鹏环球始终将国际化作为自身发展的重要战略,京鹏环球这只“大鹏”,早已飞入许多国家。随着国家发起“一带一路”倡议,京鹏环球更是将响应“一带一路”倡议作为自身的使命担当。

其中,与沙特阿拉伯的合作,是京鹏环球在工程中心这一平台上服务“一带一路”国家的代表性项目。

沙特阿拉伯提出“2030愿景”计划,旨在将经济结构从单一的石油经济转向多样化经济,现代农业是其计划的重要内容。但其在现代农业方面的技术积累十分薄弱。通过相关展会,沙特相关部门了解到了京鹏环球的先进温室技术。2017年11月,工程中心与沙特阿拉伯国王大学成为长期战略合作伙伴,开展了科研温室的合作,共同讨论了适合沙特阿拉伯环境的温室设计、环境控制、作物栽培等方面的技术经验,就立体种植、太阳能转化利用技术、营养液膜种植技术、新兴植物工厂等方面达成了合作。

借助“一带一路”这一平台,工程中心在国际化道路上已越走越宽。2017年4月,新加坡国家发展部部长参观了工程中心科技创新研发示范基地,对智能物联网温室以及集装箱植物工厂给予了很高赞誉,为中新之间开展植物工厂的国际合作奠定了基础。

2017年10月,随着京鹏环球入住荷兰,成立荷兰鹿特丹办事处,工程中心与荷兰维斯特兰德达成战略合作,将共同助力中荷设施农业的交流与进步。

“目前我们的产品已经输出到50多个国家,其中一带一路国家就有20多个。”周增产说,“在‘一带一路’指引下,我们希望能引领植物工厂等先进农业技术,为‘一带一路’沿线国家提供更好的服务。”

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