第一部分项目背景
一、什么是种植工厂
植物工厂是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，是利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。
植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来.按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。
二、种植工厂的发展历史
1957年世界上第一家植物工厂 诞生在丹麦，1974年日本等国也逐步发展起来。美国犹他州立大学试验用植物工厂种植小麦，全生育期不到2月，一年可收获4－5次。20世纪60年代初次进行植物工厂的试，并开始推。1964年奥地利开始试验一种塔式植物工厂（高30米、面积5000平方米）。该国鲁斯纳公司的塔式植物工厂已在北欧、俄罗斯、中东国家采用。奥地利的一家番茄工厂，工作人员仅30人，平均日产番茄 13.7吨，生产1公斤番茄耗电 9－10kw.h，成本只有露地的60%。
1971年丹麦也建成了绿叶菜工厂，快速生产独行菜、鸭儿芹、莴苣等。
1974年日本建成一座电子计算机调控的花卉蔬菜工厂，该厂由1栋2层的楼房（830m）和两栋栽培温室（每栋800m）构成，一年内生产一至两茬蔬果花卉，实现了周年生产。
至1998年，日本已有用于研究展示、生产的植物工厂近四十个，其中生产用植物工厂17个。
2004年，中国农业大学开发了利用嵌入网络式环境控制的人工光型密闭式植物工厂。
2016年，福建省中科生物股份有限公司（中科三安）建成国际单体面积最大的全人工光植物工厂，实现植物工厂的产业化运营；
2017年中科三安又成功实现了我国首例中药材的全人工光型植物工厂生产，建筑面积仅5000m的金线莲生产车间，其年产量与福建省金线莲年产最高的南靖县产量相当。
三、种植工厂的独特优势
1、破解了土地对农业的限制
以往的农作物种植都离不开土地，其他条件类似的情况下，土地面积越大，农作物产量越高，单位成本也越低。但是土地面积是有限的。
中国有960万平方公里的领土，其中只有不到150万平方公里的土地可以用来耕作。有些品种或许能达到亩产万斤的水平，但就算农业技术再好，一亩地能年产10万斤吗？
“蔬菜工厂”可以通过纵向扩展解决这个问题。
日本的地下“蔬菜工厂”就建在一处废弃的管廊设施里，将5米深的地下变成了能种菜的“沃土”。
而且这里的菜都是分层种植，就像超市里一层层的货架，可以不断叠加，相当于在有限的空间内大幅扩展了种植面积，一亩地能当三亩五亩甚至十亩来用。
2、全自动控制，一年多熟
温度、光照、空气成分完全由人控制，可创造“一年十熟”的奇迹。
我们都知道水稻在南方和北方的产量是不同的。东北一年一熟的水稻在云南就可以变成一年三熟，这主要与温度有关。
人们可以将“蔬菜工厂”里的温度长期保持在一个比较高的水平，让这里的菜一年四季不停地长，还能长得更快。
农作物的成长离不开光合作用，而“蔬菜工厂”可以控制光合作用的两大关键因素——阳光、二氧化碳。
农作物并不会吸收所有的阳光，工作人员可以制造人工阳光，并且提高植物喜欢的红光和蓝光的比例，另外人工提升空气中二氧化碳的含量，可以明显加速光合作用。
在最佳环境下，“一年十熟”真的不算什么。
3、杜绝病虫害，无农残
全封闭的环境杜绝了病虫害的可能，不需要使用任何农药。
福建泉州三安植物工厂的室内环境可以达到药厂的清洁水平，对空气中的微生物含量有严格的要求。工作人员进入工厂内操作之前都要经过多道消毒程序，并且穿上防护服。
这里出产的蔬菜因为无污染、质量好，可以卖出普通蔬菜三四倍的价钱。这样的蔬菜不愁销路，非常受城市里年轻人的欢迎。
四、现有种植工厂的现状和不足
1、阳光利用率低
现在已经涌现出了一批种植工厂，但是还存在着很多的不足的地方。大多数种植工厂是平面的布置，阳光利用率比较低，空间利用率也很低。
2、自动化程度低
静置种植较为普遍，多采用人工巡视、人工移动收获等方式进行作业，自动化程度依然较低。
3、产品品种少
目前的一个一个种植工厂里同时能支持的产品品种比较比较集中，特别是自动化程度提高了以后，产品品种就更少了，种植、菌菇、养殖不能混合，模式不够灵活。
4、种植模式单一
种植模式不能混合、水培、雾培、土培等多种方式，不够灵活，现有的种植培育方式也无法灵活调整。
5、能源费用较高
现在的种植工厂农业技术水平相对可以，但是在节能减排能源利用方面，水平普遍还相对较低，能源费用较高。
6、自动化综合成本高
在开发这些新的自动化系统的时候，整个行业里面相对应用还比较少，自己去开发综合成本较高，这无疑大幅度加大了系统风险。就对于一个农业项目来讲，风险就更大了。
7、新开发风险大
在新开发的系统中，风险大成本高，而且没有一定的标准，也许到2-3年之后正式出台标准，与现有的标准差别较大，没有经过时间的检验，前期投入风险较大。
第二部分项目内容
一、项目概述
本全自动立体农业种养殖工厂项目采用全自动立体货架，每个货架一个种植、养殖农业单元，人工在工位上实现育苗、修剪、采摘、布置每个货位的种植单元。
●种植单元可以是水培、气雾培；可以是无光种植，如蒜黄、韭黄；可以是弱光菌菇种植单元；
●种植单元可以在货位上补水，但为了降低系统复杂性，也可以自动在专门的位置补水、换水、充电、补充二氧化碳（干冰），在该专用工位上也可以人工补充各种特殊必需品或必要的修剪
●以自然光为主，立体利用，同时可以照顾不同植物、不同生长期的照射需求；
●温度控制可以分层，上层相对高温，下层相对低温，适合多种植物种植；
●先进、高效、低成本的混合热泵系统，确保一年四季保持良好的；
●种植、菌菇、无光种植、养殖同时存在，可以充分利用碳循环过程，减少碳排放、实现碳汇；
●库房也采用全自动方式，密集存放同一类种植单元和原材料；利用不适合种养殖的区域实现；
●全过程实现无菌、无虫、封闭式，气体正压；
●采用紫光灯诱杀、紫外线照射、可清理沾虫板吸附等手段解决害虫；
●对光线进行滤光，只允许可以实现光合作用的光线透入；减少红外线等无用光线；
●可以种植盆栽，每个货位上放置若干个盆栽、育苗盘、种植盘、芽苗菜盘；
●利用货物自动取放的过程，顺便对其它货物的状态实现抓拍、分析、警示、记录；保证每个货物每天有若干次记录、分析，实现即时处理。
