《Energy Strategy Reviews》：Economic feasibility and farmers’ willingness to adopt solar-powered irrigation pumps (SPIPs) for self-reliance
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本文针对印度农业面临的水资源短缺和能源不可靠问题，研究了太阳能灌溉泵（SPIPs）作为可持续解决方案的经济可行性及农民采纳意愿。研究采用事后回溯设计，对300名农民进行调查，结合成本效益分析，发现SPIPs虽具长期成本节约和环境效益，但高初始成本和技术知识不足是主要采纳障碍。结果为促进可持续农业和能源自给的政策制定提供了关键依据。
在全球气候变化加剧和能源供应不稳定的背景下，农业灌溉面临着前所未有的挑战。特别是在印度这样的发展中国家，传统的柴油或电力灌溉泵不仅运行成本高昂，而且可靠性差，严重制约了农业生产力的提升和农民收入的增长。与此同时，不可再生能源的过度使用还带来了严重的环境污染问题。因此，寻找一种清洁、可持续且经济可行的灌溉能源解决方案，已成为推动农业现代化和实现联合国可持续发展目标（SDGs）的关键。
印度古吉拉特邦作为农业大邦，在太阳能发展方面位居印度前列，这为研究太阳能灌溉泵（Solar-Powered Irrigation Pumps, SPIPs）的推广应用提供了理想的样本。然而，尽管SPIPs技术具有零碳排放、低运行成本和能源自给等显著优势，其在农民中的实际采纳率却远低于预期。这种“认知-采纳”之间的差距背后，究竟隐藏着哪些经济、社会和心理层面的障碍？为了回答这一问题，研究人员开展了一项深入的研究。
该研究采用事后回溯（ex-post-facto）研究设计，在古吉拉特邦中部的Anand、Vadodara和Kheda三个农业区，通过多阶段随机抽样选取了300名农民作为样本。数据收集主要通过预先测试过的访谈提纲进行，确保了工具的信度（Cronbach's α系数为0.89）。研究不仅评估了SPIPs的经济可行性，包括净现值（NPV）、效益成本比（BCR）和投资回收期（PBP）等关键指标，还深入分析了农民的个人社会经济特征、心理因素（如成就动机、风险取向、创新倾向等）对其采纳意愿的影响。
主要研究方法概述
研究采用了多阶段随机抽样对300名农民进行问卷调查，并选取60名农户（包括20名SPIPs用户、20名柴油泵用户和20名电动泵用户）进行详细的成本效益分析。通过计算净现值（NPV）、效益成本比（BCR）和投资回收期（PBP）等指标评估经济可行性，并运用相关分析、回归分析和因子分析探讨影响农民采纳意愿的关键因素。
4.1. 农民的人口学特征
受访农民以中老年为主（39-50岁占39.67%，51岁以上占39.33%），年轻农民（≤35岁）仅占21.00%。教育程度以中学（39.00%）和高中（21.33%）为主，男性占主导（89.00%）。大多数为中小规模农户（土地持有量≤2公顷者占51%），年收入普遍偏低（53.67%的农民年收入低于1200美元）。这些特征表明，目标群体在采纳新技术时可能面临资金和经验上的双重约束。
4.2. 个人与社会因素
年龄和教育水平显著影响技术采纳意愿，年轻和受教育程度较高的农民表现出更高的开放性。同时，家庭规模较大（5-8人占55.67%）和从事农业兼畜牧（56.34%）的农户，因劳动力资源和收入渠道更多元，采纳SPIPs的意愿也更强。
4.3. 经济因素
低收入和小规模土地经营是制约SPIPs采纳的主要经济障碍。超过半数的农民年收入低于1200美元，且34.00%为边际农户（土地<1公顷），有限的财务能力使其难以承担SPIPs的初始投资。
4.4. 心理因素
农民的心理特质对其采纳决策有显著影响。创新倾向（49.00%处于中上水平）、风险取向（54.33%处于中上水平）和科学导向（52.00%处于中上水平）得分较高的农民，更倾向于将SPIPs视为一项有价值的长期投资，而非单纯的支出。
4.5. 农民对太阳能灌溉的认知
尽管有86.67%的农民听说过SPIPs，但仅有69.67%的人亲眼见过其运行，且对技术细节（如光伏原理、系统兼容性）和政府补贴政策（如PM-KUSUM计划认知度仅16.67%）的了解非常有限。认知不足直接导致了采纳意愿的降低。
4.6. 农民对太阳能灌溉的态度
农民对SPIPs的态度总体积极，尤其认可其在降低电费（平均分3.950）、解决能源危机（3.937）和环保（3.827）方面的价值。然而，他们对初始成本过高（2.943）、夜间操作不便（3.250）和技术复杂性（2.780）仍存顾虑。
4.7. 农民采纳太阳能灌溉泵的意愿
59.67%的农民表示愿意采纳SPIPs。环境友好性（如“SPIPs是解决环境污染的方案”均分4.134）和长期经济效益（如“SPIPs技术带来长期收益”均分3.970）是主要驱动因素。而社会影响（如亲友意见）和竞争意识也起到了促进作用。
4.8. 农民背景特征与采纳意愿的关系
风险取向、家庭规模、竞争取向和年龄是预测采纳意愿的四个关键变量，共同解释了58.28%的方差。其中，风险取向高、家庭规模大、年轻且竞争意识强的农民采纳意愿最强。
4.9. 预测变量对采纳意愿的贡献度
因子分析提取出三个主要成分，累计解释47.24%的变异。第一成分（22.84%）包含年龄、年收入及科学/风险/创新取向等心理特质；第二成分（13.31%）与教育程度和务农经验相关；第三成分（11.09%）则反映了职业和牲畜拥有量的影响。
4.10. 太阳能灌溉泵的经济可行性
案例分析显示，一台7.5马力的SPIPs总投资为7228.92美元，政府补贴后农民实际出资1671.69美元。系统年发电13643度，农户自用灌溉外，可将余电出售给电网或抽水售予邻户，年净收益达1542.41美元。投资回收期仅2.05年，净现值（NPV）为7999.05美元，效益成本比（BCR）高达3.55。
4.11. 烟草作物在不同灌溉系统下的经济分析
与传统柴油泵和电动泵相比，SPIPs灌溉下的烟草种植净收入最高（1388.30美元/公顷），效益成本比（2.49）也优于柴油（2.12）和电动系统（2.29）。
4.12. 潜在效益
SPIPs可显著降低运营成本，每公顷每年节省柴油约290升（合343.37美元）。相比柴油泵和电动泵，SPIPs在全生命周期内的总成本效益明显占优。
4.13. 太阳能灌溉的经济可行性与财务收益
即便按8%的折现率计算，SPIPs的财务指标依然亮眼，表明其是一项长期回报丰厚的投资。
4.14. 感知到的限制与推广建议
农民认为采纳SPIPs的主要障碍包括技术知识不足（均分2.567）、补贴不足（2.527）和初始投资高（2.470）。他们建议政府提供更友好的补贴政策、加强技术培训并改善售后支持。
研究结论与意义
本研究证实，太阳能灌溉泵（SPIPs）在印度古吉拉特邦的农业环境中具有显著的经济可行性和环境效益。尽管农民普遍对该技术持积极态度，但初始投资高、技术知识欠缺和融资渠道有限仍是阻碍其大规模采纳的核心问题。研究指出，农民的采纳决策受到其年龄、风险承受能力、家庭规模和心理特质（如创新意识）的显著影响。
该研究的现实意义在于，为政策制定者提供了明确的干预方向：首先，需设计更具针对性的补贴和金融支持方案，尤其要倾斜于资源有限的小农户；其次，应加强技术推广和培训，降低农民的使用门槛；最后，通过成功的示范项目提升社区内的社会影响力，利用同伴效应加速技术扩散。总之，推动SPIPs的广泛应用，不仅是实现农业能源自给和减排目标的关键一步，更是保障粮食安全、提升农民生计和促进农村可持续发展的重要路径。
