问题——冬季气温偏低长期制约北方日光温室稳产增效。
日光温室是我国北方设施农业的重要形态，承担着冬春“菜篮子”和高附加值果蔬供应任务。
进入严寒季节，温室夜间热量亏缺加大，作物易出现生长停滞、坐果率下降、病害风险上升等情况，部分地区不得不依赖燃煤、燃气等补温方式，成本高、排放压力大，且受能源价格波动影响明显。
如何在低温条件下稳定供热、同时降低能耗与运营成本，成为寒冷地区设施农业提质增效的关键瓶颈之一。
原因——单一热源方案在极端低温与资源间歇性条件下短板突出。
传统供暖多以空气源热泵、太阳能光热或常规锅炉为主。
空气源热泵在低温、结霜工况下性能衰减明显，易出现制热能力不足、运行不稳定等问题；太阳能资源虽清洁但具有间歇性和不确定性，白天富余热量难以充分储存与跨温室调配，夜间供热保障不足。
加之温室群分布广、热需求存在差异，缺少高效能量传输与调度手段，导致“有热用不上、缺热补不及时”的矛盾在冬季更为突出。
影响——稳产保供与绿色转型对供热技术提出更高要求。
设施农业既要保证产量和品质，也要适应节能减排与成本约束。
近年来各地推进农业绿色低碳发展，推动清洁取暖、减少化石能源依赖已成为趋势。
对于以草莓、番茄、黄瓜等为代表的设施园艺作物，温度波动直接影响产量、商品性和上市节奏，进而影响农户收益与市场供应稳定。
若供热系统能在极寒条件下保持较高能效并具备经济可行性，将对北方设施农业规模化、集约化发展形成支撑。
对策——“太阳能+双源热泵”耦合，提升自供给与能量传输效率。
据中国农业科学院官网消息，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所设施植物环境工程创新团队研发出一种日光温室太阳能双源热泵系统，着力解决低温工况效率下降与太阳能利用不充分的问题。
该系统将室内复合抛物面集热器与双源热泵进行耦合，通过引入多热源协同，提高热量获取的稳定性与系统能效，同时强化温室群之间的能量高效传输能力。
在实测中，当室外气温降至零下9℃时，系统可使目标温室夜间最低气温提升约4℃，并带动温室草莓产量提升7.1%。
能效方面，供暖系统平均性能系数达到5.0，显示出较强的节能优势。
经济性测算显示，该系统投资回收期约4.87年，能源平准化成本低至0.49元/千瓦时，具备一定推广价值。
前景——为寒冷地区温室节能设计与能源调配提供新路径。
业内人士认为，寒冷地区设施农业未来的发展方向之一，是以系统集成为抓手，实现“清洁能源获取—高效转换—合理储配—精准调控”的一体化升级。
本次研究提出的技术路线，突出多能互补与协同调度，既有助于提升极端低温条件下的供热可靠性，也为温室群能源共享、分区管理提供了可借鉴思路。
下一步，相关技术仍需在不同气候区、不同作物类型和不同规模温室群中开展验证，进一步评估其在连续阴雪天气、复杂运行负荷下的稳定性与维护成本。
同时，结合地方清洁取暖政策、电价机制与农业补贴体系，完善适配的推广模式，有望加快成果落地应用，推动设施农业向更高能效、更低排放、更稳产保供方向迈进。
当前，我国正处于加快推进农业绿色发展和高质量发展的关键时期。
这项研究成果充分体现了科技创新在破解农业生产难题中的重要作用。
通过将太阳能和空气能有机结合，该系统不仅解决了北方冬季温室供暖的技术难题，更为广大农民提供了一条兼具经济效益和生态效益的发展道路。
随着该技术的进一步完善和推广应用，必将为北方设施农业的转型升级注入新的动力，为保障农产品供应和农民增收做出新的贡献。