可研报告1植物工厂研究推广项目Word下载.docx
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九、项目实施条件15
1、项目可节能环保措施及水电暧供应情况15
2、能耗状况和能耗指标分析16
3、节能措施和节能效果分析16
一、项目基本情况
植物工厂是新能源、新材料、新设备的产业高新技术集成的新型产品，符合低碳绿色的新农业要求，会将行业的整体技术水平带到一个新高度。
植物工厂栽培标准研发推广主要是对无土栽培标准及其附属设施设备、精密微观环境智能调控系统、营养液精密施肥调控系统、叶菜营养液栽培模式、花卉基质栽培模式等十儿项关键技术在现有技术基础上开展研发，重点完成家庭植物匸厂关键技术的研发，解决植物工厂在设计、集成、生产、市场推广及售后维护等方面的技术、生产及工艺问题。
项日位于通州区，项日建设分为三个阶段：
笫一阶段：
募集资金到位后十二个月，落实详细实施方案，各种试验仪器、设备釆购到位；
软件细化开发、设备测试；
水培、基质培的生长数据检测、营养液配比的优化；
控制系统控制精确、灵敬、高效，作物生长环境参数及营养液的标准确立，即第一年基本不会产生效益；
笫二阶段：
募集资金到位后一年半，小批量产品上市，进一步完善产品设计及营销方式；
第三阶段：
资金到位两年后基本实现正常产销。
项目正常达产后，年实现收入万元，实现净利润万元。
项目投资回收期为年。
二、项目投资及实施的必要性
1、项目建设符合国家产业政策
长期以来，我国的经济增长方式总体上是粗放型的，资源消耗非常严重，
能源利用效率也很低。
统讣显示，中国GDP占世界总量的4%,却消耗了世界能源消费量的30%：
我国的能源利用效率是日本的1/7、美国的1/4,比世界平均水平还要低2倍多。
国家十一五规划、十二五规划明确提出，未来我国“资源利用效率要显著提高，单位国内生产总值能源消耗要比十五期末降低20%”。
这意味着资源节约型产业将受到政策的大力支持，植物工厂集中利用了太阳能、地源热泵等节能技术，利用了水处理以及节水型循环营养液栽培技术，相对于传统的栽培方式，植物工厂在更短的时间里，单位面积上产出更多的产品，是属于高效农业生产方式。
在2010年中央一号文件中强调，加强农业产业的基础性地位，提高装备水平，促进农业发展方式转变，推进菜篮子产品标准化生产,实施新一轮菜篮子工程建设，加快园艺作物生产设施化、发展园艺作物标准生产基地，加快农产品质量安全监管体系和检验检测体系建设，积极发展无公害农产品、绿色食品、冇机农产品。
2、项目建设符合温室行业精细化发展趋势的要求
植物工厂可以规避自然界的一切不利条件进行生产，也可以人工环境和自然界条件相结合，按照这种方式生产出来的产品安全、无污染，在植物工厂的运行中，地热能以及太阳能的应用，使植物工厂向节能、环保的方向发展，是未来的发展趋势，植物工厂可以用于叶菜类、茄果类的成品生产，也可以用于育苗、组培苗生产，除了可以直接与高端消费市场对接外，还可以为周围的普通设施种植提供优质的种苗，缩短常规育苗时间，实现集中供苗、订单供苗，减少种植户对育苗设施的投入，植物工厂在每个设施集中种植区都将会发挥重要作用。
温室行业发展至今，粗放式行业发展遇到了发展的瓶颈，种植工艺以及环境调控的精密性亟待快速发展，另外随着全球对资源、食品、环境等问题的高度关注，高产、环保、节能、安全的农产品的生产是从业者不可回避的责任，高效的生产设施与栽培标准的确立，将会推动一个行业的跨越性发展。
3、项目建设是实现京鹏科技战略规划的重要内容
京鹏科技在产品研发及长期发展方面已经确定了一下方向：
在扩大基本产品市场份额的基础上，将不断优化产品结构，转变经营方式，向高端化、技术化、纵深化发展；
必须以农业设施和农艺结合的理念持续进行研发，加大科研投入，形成丰富的技术储备，为新产品陆续的产业化奠定坚实的基础；
探索和创新更具竞争力的商业模式，形成领先优势，带动整个行业发展。
植物工程项LI的实施在为京鹏科技奠定行业技术领域的制高点的同时带来更好的营业利润，是主营业务的有力支撑。
综上所述，植物工厂及栽培标准的研发项U是符合国家产业政策和环境保护政策的，是符合行业发展需求的，也是符合京鹏科技的战略规划的，其投资是十分必要的。
三、京鹏科技实施本项目的优势
1、研发能力优势
京鹏科技在行业里一直被认为是技术力量雄厚，对科研开发和投入非常重视的温室公司，温室外延的扩展过程中，京鹏科技做出了很多的努力。
拥有50人的研发队伍，其中：
博士2人，硕士17人，拥有享受国务院特殊津贴的业内专家3名、中高级职称（其中教授级高工4名）30余人，主要技术硏发人员行业经验丰富，具备了一定的自主创新的人才优势。
京鹏科技是北京市高新技术企业、海淀区重点企业、海淀区创新企业、北京市科技研究开发机构、“海淀区产学研合作研发中心”、2009年12月荣获北京市人民政府、科学技术部、中国科学院颁发的“中关村国家自主创新示范区创新型试点企业”、2010年1月《移动喷灌机》、《植物检疫隔离温室》、《屋顶全开启温室》3项产品荣获北京企业评价协会颁发的“科技创新产品奖”。
2010年4月《移动喷灌机》、《植物检疫隔离温室》、《新型保温被及墙体材料》、《温室计算机智能控制系统》4项产品荣获北京市科学技术委员会、北京市发展和改革委员会、中关村科技园区管理委员会颁发的“北京市自主创新产品证书”。
2002年一2010年，共申请并获得41项实用新型专利和1项发明专利。
2、技术储备的优势
三年前，京鹏科技经过认真考察和调研，就已经确定了植物工厂的研发方向，至今已经进行了基础性研发，完成了植物工厂的框架结构和系统设备的安装与调试，走在了行业技术发展的前列。
如今已经具备了深度研发的基础设施和条件，为下一步实施预先设定的研发LI标奠定了基础。
现阶段已经完成的主要工作：
1.植物工厂温室框架建设完成
2.太阳能、地源热泵系统的安装与试运行。
3.组培室、闭锁型育苗室建设与试运行
4.循环床水培设施、水处理系统安装并试运行
5.育苗播种生产线、采摘车安装完成
6.环境控制系统及施肥系统安装完成并试运行
截止2011年10月30日，已经取得与该项口相关的专利如下：
序号
类型
专利名称
授权公告日
1
实用新型
温室计算机智能控制系统
植物营养检测系统
精密施肥机
电动釆摘车
一种植物工厂
一种潮汐式栽培床
一种带有地源热泵系统的温室/生态酒店
一种电动液压升降釆摘车
一种环境可调节的发芽温室
发明专利
一种穴盘移栽输送装置
正在等待审核中
11
穴盘移栽输送装置
一种植物工厂用绿化苗传输装置
一种应用于人工光栽培架的灯光调节系统
循环式栽培床输送装置
基于ZigBee的无线植物生理生态监测系统
一种用于生态酒店或温室的热回收装置
一种温室环境信息智能数据采集分析仪
移动式蒸汽基质消毒设备
一种家庭植物工厂
一种营养液循环利用装置
基于光谱技术的无线植物氮素营养检测系统
22
基于ZigBee、3G网络的温室远程无线数据
一种負有自动越跨功能的室内喷灌机系统
＞行业相关的优势
以植物工程为载体的系列技术属于设施农业的核心技术，在国内还没有发展成熟。
该项研发与公司现有主营业务息息相关，会促进产品的技改升级，完全可以依托公司现有的销售团队及市场渠道，生产加工也可以在现有基础上进行适当改造，属于同一行业内的精细化开发。
与全新研发及投产推广相比，将大大降低成本。
四、项目总投资的具体情况
经测算，本项LI在口前基础上仍需投资大约3000万元，投资概算如下:
1、投资概算
项目
金额（万元）
设备投入、升级
1000
人工费用水电等运行费用
500
工业植物工厂技术的研发合作及技术取得
材料费用
700
市场推广费
300
合计
3000
2、主要研发设备清单:
名称
型号
单价（万元）
数量
专业模具
270
2
540
生产线组建
3
在线水份测定仪
MB45
4
12
在线溶解氧仪（ppb级
0XY5401-S
土壤养分测试仪
ZNS-I
光栅分光光度汁
721B
5
施肥机
10
30
6
栽培基质及各种传
感器
40
1批
7
其他环境参数测试分析仪器
8
品牌电脑及精密软件开发平台
32
1套
3.人工费用及水电运行费用500万元
该项口组所需员工共计约60人，分别为项U组长2名，技术总负责人1名，控制系统研发测试人员2名，高级园艺师2名，实验人员5名，设备操作人员2名，工厂管理人员1名，检验人员2名，其他科研人员及辅助生产人员43人。
口前，技术总负责人、设备操作人员、测试试验人员已到位，其余人员将从京鹏科技指派和外部招聘。
今后，随着项LI研发和产业化的推进，公司还将招收部分生产工人。
该部分费用预算年均300万元。
上述人员一年期工资、福利等费用合计约300万元。
此外，项口运行一年期水电能源等费用约为200万元。
4、工业植物工厂技术的研发合作及技术费用500万元
工业植物工厂技术研发200万元；
与科研院所合作、协作研发费用150万元；
实验测试费用150万元。
5、材料费用700万元
栽培试验生产资料，介质，种子种苗250万元；
材料及辅料450万元。
说明如下：
材料费用主要包括工业植物工厂及小型化植物工厂研发、试验、定型化全过程中，消耗的试验用品以及关键技术试验样机的钢材、铝材、电气组件等的费用。
材料费用共计700万元，其中，用于购置各种栽培基质、营养液调配所需药品、种子种苗、园艺地布、农膜等各类农资材料费用250万元；
用于关键技术试验样机的材料及辅料费用450万元。
关键技术试验样机的材料及辅料与“生产资料，介质，种子种苗”是有区别的，后者主要是一些消耗性的材料。
关键技术试验样机的材料及辅料具体如下：
工业植物工厂低碳节能关键技术所涉及的太阳能薄膜电池组件大约99万元（900块），太阳能逆变组件10万元
（1套），太阳能平板集热组件大约56万元（400块），太阳能集热辅助器件（含水箱，泵阀等）9万元（1套）；
工业植物工厂自动化作业装备10种样机包括基质微波连续消毒设备、基质蒸汽消毒设备、营养液微波消毒设备、营养液紫外光复合消毒设备、智能化鲜花栽培设施、草莓立体栽培设施、苗木自动化移植机器人、潮汐式栽培设施、全自动配肥智能施肥机、智能施药设备等材料费用合计276万元。
6、广告等市场推广费300万元
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五、项目技术情况
1、植物工厂的标准配置
植物工厂内部分为四大区域：
组培播种区、育（炼）苗区、生产收获区和包装储藏区。
组培播种区北侧区域由西向东依次为：
控制室、催芽室、闭锁型育苗室、人工光利用植物工厂。
组培播种区南侧区域山西向东依次为化验室、接种组培室、LED栽培箱、精密播种育苗、移栽生产线、人工光灌溉施肥首部区等,如图1所示。
1.接待控制室2.催芽室3.密闭型冇苗室4.人工光利用型植物生产车间5.气闸室
6.施肥首部7.气闸室8.包装区9.成品菜库10.种子库11.果菜生产车间
12.叶菜生产车间13.炼苗车间14.移栽机15.育苗生产线16.水处理间
17•培养室18.药品室19.接种室20.化学分析室21.更衣室22.缓冲间
图1植物工厂示意图
2、技术研发计划
（1）、研究方向及技术特点：
项U研究方向：
植物工厂研发方向为基于作物生长的优化环境条件的精密环境调控系统的性能测试、工艺与机构及元器件的改进、控制软件的实用性、合理性的改进和升级、基于作物生长优化条件和精密控制的栽培环境（空气温度、湿度、光照、栽培介质的温度、水分、含氧量、营养元素）的测试与栽培标准的定型。
（2）技术特点：
1将丄业领域内成熟的传感器技术、计算机控制技术应用到农业领域，具有成熟的技术基础，技术的转移与嫁接使农业向集约化、工业化迈进，同时结合作物的农艺生长条件，进行适应性软件开发，逐步实现智能化控制。
2作物生长配方的调制，是结合了农艺的要求和控制的技术，一旦形成标准化的栽培模式，则核心技术性大大增强，很难被他人复制，易创造市场竞争的技术壁。
3植物工厂技术属于国际先进技术，市场周期长。
（3）关键技术及特点
1采用GSCAD软件进行结构优化设计，优选最适宜的覆盖材料
在结构形式与覆盖材料方面，通州植物工厂为南北排跨，主体结构采用单层轻钢结构，非釆光区采用夹芯彩钢板，采光区釆用钢化自清洁中空玻璃。
自清洁玻璃不仅美观，使用安全可靠，而且保温性能强，更重要的是其自清洁功能可以提高太阳光植物工厂的光照条件。
2采用再生能源，实现节能环保，为低碳经济做贡献
采用地源热泵系统和太阳能发电系统是通州植物工厂的重大技术创新，较好解决植物工厂运行费用高的难题。
发展新能源是改变农村能源使用结构，减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。
因此，通州植物工厂积极引入新能源新技术，为北京新农村的发展起到带头示范的作用。
3生产过程自动化，实现植物工厂化生产
植物工厂内部配备精密播种育苗、生产、收获、包装过程的全套自动化装备，为了将小苗快速移栽到大苗盘中，北京京鹏环球科技股份有限公司进行播种育苗生产线、移栽机器人、收获机器人和运输机器人的试验研究并成功试制,以提高整个植物工厂现代化和自动化水平，有效地节约了时间、人力和物力。
4营养液循环利用与精密灌溉施肥，实现资源利用最大化和环境友好、生态农业产业化
植物工厂完全采用无土栽培，不仅可以防止土传病虫害的传播，同时也可以节约耕地的使用。
无土栽培釆用营养液膜水培技术（NFT）,营养液以切层流动形式在种植槽从较高的一端流向较低的一端，为了提高营养液的利用率，减少对周圉环境的污染，自主开发营养液消毒循环再利用技术装备，它包括营养液消毒装备和营养液成分检测循环补充系统两部分。
营养液消毒装备采用多段处理工艺，前级采用砂滤法去除营养液中的组织老化残留物、浮游物，提高营养液的透明度，后级采用UV-OH技术进行终端处理，利用真空紫外线（Vacuum-UV）和短波紫外线（UV-C）两类波长高能级UV的相互协同作用，产生高级氧化物羟基自由基0H,结合臭氧消毒技术，实现快速、高效、广谱灭菌，净化营养液中的有机，无机污染物。
营养液成分检测循环补充系统拟研究营养液的动态监测调控软件和硬件系统，实现自动检测营养液环境因子（液温、EC、pH、溶氧等）、自动补充营养要素。
同时在果菜车间采用自主开发的精密施肥机，实现植物生长所需营养元素的最实化。
5集成创新Zigbee和以态网技术，实现作物生长监测实时性与环境控制精确性
在环境调控方面，植物工厂利用计算机系统对植物工厂内部多个环境因子进行检测与控制，并利用基于Zigbee植物生长检测系统可实现对温室生产环境和植物信息进行实时动态监测，运用图象处理技术和通信技术进行远距离栽培管理。
在栽培时可贴近植物叶片表面进行补光，效率更高，不发热与不改变环境与烧伤叶片，在高湿环境下也不会影响使用寿命，是当前植物工厂内补光系统的发展方向。
利用内嵌以太网PICNIC芯片开发基于有线/无线（WiFi）局域网的温室环境调控系统，利用获取的温室内外环境条件的实时数据和历史数据，建立能够同时反映能耗指标和环境调控结果的能耗与环境评价模型，确立以最低能耗和适度环境控制为控制L1标的温室单环境架子/多环境因子的预测型环境调控战略，实现适用于温室生产的节能预测型温室环境智能调控。
6各种高档育苗装备与技术的集成，实现种苗生产工业化
（4）拟达成的研发目标
高精密度的环境控制系统软、硕件的模块化，种植参数及工艺的标准化。
六、市场分析
1、未来市场容量分析：
LI前我国已成为世界设施农业生产大国，面积和产量稳居世界第一，面积□前约占世界的90%。
设施农业已成为我国具有较大比较优势的劳动密集型产业，是种植业效益最高的支柱产业，是当前广大农民增收的主要渠道之一，不仅是市民的“菜篮子”，也是农民的“钱袋子”。
据不完全统计，2008年全国设施蔬菜334.6万公顷，节能日光温室56.9万公顷。
设施蔬菜总产量亿吨，占全国蔬菜产量的25%,设施农业年产值达到3000多亿元。
另外各个省市对设施农业的发展制定了力度较大的财政支持政策，设施种植面积将会逐年大幅度增加。
辽宇省计划到2010达到万hm2。
各级政府对每个新建日光温室小区（）补助10万元，每个新建县级蔬菜育苗中心补贴100万元。
天津市2007年将设施农业列入新农村建设的重要内容，计划用5年时间新建农业设施万hm2,到2011年达到万hm2o市级财政对新建的节能日光温室每666m2补贴7000元。
2008年市级财政共落实设施蔬菜扶持资金亿元。
江苏省设立设施农业财政专项资金，重点扶持标准化温室、大棚、防虫（遮荫）网等生产设施以及示范基地建设。
补助资金采取分区分档发放。
2008年省级财政共落实设施蔬菜扶持资金2亿元。
吉林省2008年，提出发展以蔬菜为主的百万亩棚膜经济，计划年均以4000hm2以上的速度推进，到2012年全省棚膜蔬菜面积发展到万hm2o2008年,在长春市投资亿元，建温室900栋、大棚1800栋，打井900
宇夏：
2007年以来，把发展设施农业作为调整农业产业结构、增加农民收入的突破口，加大政策和资金扶持力度，狠抓生产基地建设，强化技术培训和示范引导。
2008年自治区财政共落实设施蔬菜扶持资金亿元，主要用于扶持农民建造日光温室和塑料大棚。
内蒙古每年给赤峰、呼和浩特、乌兰察布3市各安排5000万元，支持发展设施蔬菜主产。
赤峰市重点对新建设的集中连片设施农业小区给予水电设施配套资金补贴，乌兰察布市每建666m2设施补贴1/3建设费用，呼和浩特市每666m2节能日光温室补贴6000元。
为了大力推进大连市花卉产业发展，扩大花卉产业规模，解决花卉生产经营者的资金瓶颈问题，大连市政府2008年修订颁布了《大连市花卉产业发展财政专项资金管理办法》，规定当年新建或扩建的花卉生产基地，曰光温室总规模达到2hm2以上，且单栋面积不低于666m2时每个标准日光温室可一次性补助1万、2万元；
连栋温室面积超过3000m2,—次性补助30万、50万元。
综合产业发展趋势和国家宏观支持政策，植物工厂的发展前景十分广阔。
2、同行业竞争情况
国内从事温室行业的厂家大约有200多家，但大部分为小型私有企业，而在全国或者特定区域内具有一定实力的厂家约占5%左右。
按照产品来分，在单栋、连栋膜覆盖温室的竞争企业较多，多为地域性企业，比如，济南三峰、成都佳佩、江西贝嘉、云南三星、广东农机所、厦门陆华、甘肃华威、绿园等等,这些企业基本在本省开展业务，而且以膜温室为主打产品，虽然这种企业的产品价格比较低廉，但是对比产品的质量以及服务，质量较为粗糙，服务意识淡薄，是他们的劣势。
可是膜覆盖的温室成本较低，建设周期较短，所以业主建设兴趣较浓，但是也山于该温室的特性，导致只能在长江以南地区，其至在华南的面积较大。
同时在一些特殊的行业里，对于温室的需求量很大，比如烟草行业。
连栋玻璃、阳光板覆盖温室：
为温室的高档产品，也是京鹏科技力推产品。
虽然产品的一次性投入较大，但行业的发展趋势以及国家加大在农业设施上投入的政策等，市场前景十分广阔。
消费该种产品较多的还是涉农科研院所，同时还有一部分是农业企业，比如做育苗以及花卉生产用。
在常规温室上构成竞争的大型知名企业有
1、上海都市绿色公司：
该公司以玻璃温室为主，该公司在长三角一带，依靠良好的客户关系，市场基础较好，但是由于是南方企业，对于北方的温室项U他们选择性的参与较大项LI,综合对比来看北方温室技术上经验不成熟。
2、九天公司
该公司是私人企业，有自己的加工基地，阳光板温室以及玻璃温室比重较低，但是温室项口执行过程中并不顺畅，一些温室常常导致业主不能在正常时间接收使用，影响不好。
在高科技含量的温室产品上，包括隔离隔离温室以及植物工厂，除京鹏科技外的温室厂家基本没有涉足这些领域，原因是这些产品的技术含量高，需要很强的科技研发实力和较大的研发投入，而另一方面近年来常规温室的需求不断增长，温室厂商忙于开发传统的温室市场而忽略了新产品的研发，因此在植物工厂产品上，上述公司U前对京鹏形不成竞争。
在植物工厂的产品上，北京中环易达有限责任公司也于近两年开始研究，并有小型工厂建设，该公司在种植农艺上具有较好的基础，在硬件的设计上经验不是很丰富，且集中在观光园领域，对于商业化规模种植上也缺乏实战经验,产业化推广有一定的难度。
七、项目实施进度
植物工厂先期研发工作正在有序推进，项LI位于通州近郊，新增研发资金
后，整体项口实施进度安排如下:
时间
进度
2012年12月前
落实详细实施方案，各种试验仪器、设备采购到位；
细化开发、设备测试。
软件
2013年6月前
水培、基质培的生长数据检测、营养液配比的优化；
控制系统控制精确、灵敬、高效，作物生长环境参数及营养液的标准确立。
2013年12月前
小批量产品上市，进一步完善产品设计•及营销方式
2014年
产销正常，产品实现批量生产
八、项目经济效益分析
按照项H特点，分三步走：
第一阶段：
控制系统控制精确、灵敬、高效，作物生长环境参数及营养液的标准确立，即2012年不会产生效益；
募集资金到位后一年半，小批量产品上市，进一步完善产品设计
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