植物工厂经济脆弱性诊断方法与转型路径OA

[目的/意义]植物工厂具有全年连续生产、环境高度可控和产品一致性高等优势,但其经济可行性长期受到高资本投入、高电力依赖,以及市场价值实现不足的共同约束。[方法]针对现有研究中作物生产、自动化控制、能源条件和市场实现分散处理的问题,本研究以公开数据较充分、参数易获取的植物工厂生菜原型为研究对象,构建作物、控制、能源及市场耦合的经济脆弱性诊断框架,并在国内情景下设置3类控制成熟度、3类能源条件和3类市场条件,共形成27个确定性情景。模型通过控制成熟度将商品产量、单位商品电耗和劳动替代系数映射到利润函数,并在此基础上构建由盈利缺口、能源暴露度和碳约束暴露度组成的经济脆弱性指数。[结果和讨论]第一,27个情景中仅有5个情景实现了正利润,占比为18.5%;第二,在常规电网型与高值直供市场的基准比较情景下,控制成熟度由基础控制提升至闭环智能后,利润由-258.36增至518.04元/(m^(2)·年),跨越盈亏平衡点,改善幅度是原亏损额的3倍左右;第三,盈利边界与脆弱性排序并不完全一致,部分情景虽有相近利润表现,但由于能源暴露度和碳约束暴露度差异,经济脆弱性指数出现了显著分化。[结论]植物工厂生菜的可行性本质上是一个窄窗口问题,单一降本措施难以跨越盈亏线,较为稳健的转型路径应建立在控制升级、较优电力条件和价值链升级的协同基础上。