光伏與農(nóng)業(yè)大棚的完美結(jié)合

1、一、背景介紹：1、能源匱乏：我國(guó)的能源構(gòu)造以煤為主，是世界上最大的煤炭消費(fèi)國(guó)，相對(duì)于巨大的人口基數(shù)，面臨的能源資源形勢(shì)格外嚴(yán)峻。2、環(huán)境污染：礦產(chǎn)資源能源等非可再生能源的生產(chǎn)和消費(fèi)，對(duì)環(huán)境造成了極大的破壞和污染，節(jié)能減排形勢(shì)嚴(yán)峻。3、電力緊缺：農(nóng)業(yè)大棚地理位置以農(nóng)村、郊區(qū)為主，電力等能源格外短缺，傳統(tǒng)電網(wǎng)難以到達(dá)這些地區(qū)。4、國(guó)家政策：能源問(wèn)題，農(nóng)業(yè)問(wèn)題越來(lái)越受到國(guó)家重視及相應(yīng)的政策傾斜。太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)“”進(jìn)展規(guī)劃已將太陽(yáng)能光伏生態(tài)大棚電站的模式劃定為BIPV光伏建筑 一體化示范工程，享受國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼。二、光伏農(nóng)業(yè)大棚介紹：光伏是將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的型發(fā)電系統(tǒng)。大棚的“升溫、保溫”一

2、向是煩擾農(nóng)戶的重點(diǎn)問(wèn)題?！肮夥r(nóng)業(yè)大棚”，有望解決這一難題。由于夏季的高溫，在6-9 月份眾多品類的蔬菜無(wú)法正常成長(zhǎng)，而“光伏農(nóng)業(yè)大棚”如同在農(nóng)業(yè)大棚外表添補(bǔ)了一個(gè)分光計(jì)，可隔絕紅外線，制止過(guò)多的熱量進(jìn)入大棚；在冬季和黑夜的時(shí)候，則能制止大棚內(nèi)的紅外波段的光向外輻射，降低晚上溫度下跌的速度，起到保溫的作用?！肮夥r(nóng)業(yè)大棚”能供給農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)照明等所需電力，剩余的電還能并網(wǎng)。在“光伏農(nóng)業(yè)大棚”離網(wǎng)體系中，可與LED 體系相調(diào)配，白天發(fā)電保障植物的成長(zhǎng)；黑夜LED 體系可應(yīng)用白天發(fā)的電，給植物供給光照。三、系統(tǒng)原理：組件：以半透亮非晶薄膜為主，可以依據(jù)需要做透光度，亦可做柔性。四、應(yīng)用原理：太陽(yáng)光入

3、射到地球外表包括：紫外線、可見(jiàn)光及紅外線。紫外線占 7% 轉(zhuǎn)變植物物質(zhì)構(gòu)造，具有破壞性可見(jiàn)光占 71% 供給照明、供植物光合作用紅外線占 22% 產(chǎn)生熱能農(nóng)作物光合作用示意圖非晶硅單結(jié)薄膜透光組件光譜透過(guò)率太陽(yáng)光譜在 280 315nm 時(shí)，對(duì)植物形態(tài)與生理過(guò)程的影響微??；太陽(yáng)光譜在 315 400nm 時(shí)，植物對(duì)葉綠素吸取削減，影響光周期效應(yīng)，阻擋植物莖伸長(zhǎng)；太陽(yáng)光譜在 400 520nm藍(lán)光時(shí)，植物對(duì)葉綠素與類胡蘿卜素吸取比例最大，對(duì)光合作用影響最大；太陽(yáng)光譜在 520 610nm 時(shí)，植物對(duì)色素的吸取率不高；太陽(yáng)光譜在 610 720nm紅光時(shí)，植物對(duì)葉綠素吸取率低，對(duì)光合作用與光周期效

4、應(yīng)有顯著影響；太陽(yáng)光譜在 720 1000nm 時(shí)，吸取率低，刺激細(xì)胞延長(zhǎng)，影響開(kāi)花與種子發(fā)芽； 太陽(yáng)光譜大于 1000nm 時(shí)，太陽(yáng)能將轉(zhuǎn)換成為熱量。以上數(shù)據(jù)具有普遍代表性，具體到某品種可能有差異總結(jié)：因此太陽(yáng)光譜在 400 520nm藍(lán)光和太陽(yáng)光譜在 610 720nm紅光這兩個(gè)區(qū)間最有利于植物生長(zhǎng)。為了增加植物所需要的光譜，可以承受兩種方式：屋頂薄膜太陽(yáng)能電池板和一般透亮白玻璃間隔排列；承受LED 燈補(bǔ)充植物需要的光譜，到達(dá)植物生長(zhǎng)的光環(huán)境。同時(shí)，非晶硅薄膜太陽(yáng)能組件發(fā)電需要的主要光譜為 600nm，對(duì)紫外線幾乎不透過(guò)，能有效阻擋紫外線對(duì)植物的生長(zhǎng)影響。發(fā)電的同時(shí)確保植物光合作用有效進(jìn)展

5、，并起到有效的保溫作用。五、建筑方案利海宏威例如：六、光伏大棚溫室系統(tǒng)可選配置：1、開(kāi)窗系統(tǒng)以到達(dá)通風(fēng)降溫的效果例如 濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng) ：利用水的蒸發(fā)降溫原理實(shí)現(xiàn)降溫目的。特制的濕簾能確保水均勻地淋濕整個(gè)降溫濕簾墻，當(dāng)空氣穿透濕簾介質(zhì)時(shí)，與潮濕介質(zhì)外表進(jìn)展水氣交換以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加濕與降溫。2、噴霧系統(tǒng)對(duì)于溫室不僅起澆灌作用，還可以起到降溫，調(diào)整濕度，葉面施肥等作用3、LED 植物生長(zhǎng)燈400 520nm-藍(lán)色的光線以及 610 720nm-紅色光線，對(duì)于光合作用最大。520 610nm-綠色的光線，被植物色素吸取的比率很低。通過(guò)轉(zhuǎn)變電流可以使LED 發(fā)出不同顏色的光，LED 還可以便利地通過(guò)化

6、學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶構(gòu)造和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以 依次變?yōu)槌壬?，黃色，最終為綠色。葉綠素 a，b 的吸取峰選擇藍(lán)紅 LED 燈，兩種波長(zhǎng)的光線，掩蓋光合作用所需的波長(zhǎng)范圍。藍(lán)色(470nm)和紅色(627nm)的 LED 燈，可以供給植物所需的光線。七、應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：光伏發(fā)電效益一局部對(duì)棚內(nèi)設(shè)施供電，多余局部可以并網(wǎng)出售或蓄電池儲(chǔ)存夜間使用。社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益提高土地利用率：可以在向陽(yáng)面和背陰面依據(jù)不同的光照條件配置以對(duì)光照要求不同的 植物；較高的大棚可以構(gòu)建立體農(nóng)業(yè)，借用LED 進(jìn)展補(bǔ)光，例如在育苗時(shí)，可以把育苗床上架等。在肯定的土地空間上，

7、光伏農(nóng)業(yè)大棚實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)作物經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)電效益的“雙贏”。促進(jìn)農(nóng)民再就業(yè)：可以解決一局部農(nóng)民以及40-60 農(nóng)村留守人員的就業(yè)。農(nóng)業(yè)高效規(guī)?；氖痉蹲饔茫簻厥掖笈锱c屋頂技術(shù)相結(jié)合的光伏大棚，不僅可以保證棚 內(nèi)設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以儲(chǔ)存雨水、雪水等循環(huán)利用，是集低碳、節(jié)能、環(huán)保、旅游于一身的型高科技農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)工程。這極大地促進(jìn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向工業(yè)化農(nóng)業(yè)的進(jìn)展，也對(duì)地區(qū)的農(nóng)業(yè)進(jìn)展起到了良好的示范作用。實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民、企業(yè)、政府的“多贏”局面。觀光旅游和生態(tài)農(nóng)業(yè)一體化：“光伏生態(tài)大棚”還可與旅游結(jié)合構(gòu)建觀光農(nóng)業(yè)，與社區(qū)農(nóng)產(chǎn)品需求結(jié)合，構(gòu)建社區(qū)農(nóng)場(chǎng)，與市民體驗(yàn)結(jié)合構(gòu)建快活農(nóng)場(chǎng)等集高效種植、農(nóng)業(yè)科普、休閑觀光于一體的型農(nóng)業(yè)工程。八、經(jīng)濟(jì)效益分析： 目前我國(guó)政策為：金太陽(yáng)工程補(bǔ)貼：約 11 元/W 光伏建筑一體化補(bǔ)貼：7.5 元/W農(nóng)業(yè)清潔能源補(bǔ)貼：上限 10 元/W 分布式光伏電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1 元/kwh太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)“”規(guī)劃已將太陽(yáng)能光伏生態(tài)大棚電站的模式劃為光伏建筑一 體化示范工程，享受國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼，依據(jù)電費(fèi)收入、作物利潤(rùn)等