光伏农业大棚种植技术应用

与传统发电能源相比，太阳能具有可再生、清洁、绿色、环保等应用优势

，通过将太阳能转化为电能可实现太阳能光伏发电。因此，发展光伏产业对于改善能源利用方式、提高产业生产效益作用明显。光伏农业生产大棚不仅可以实现资源的高效利用，还可以为大棚内作物生长提供良好的种植环境，保护生态环境，是促进现代农业发展的主要驱动力，对促进我国农业现代化转型及建设社会主义新农村具有重要意义

。

本研究基于光伏农业大棚的应用优势及发展特点，系统阐述了光伏农业大棚的基本设计原则及主要设备选型，论述光伏农业大棚对作物生长的影响，研究结果以期为现代农业发展提供技术参考。

1.1 概念

光伏农业大棚是将生态农业、绿色发电技术集合，基于农业大棚棚顶设置不同的透光率太阳能电池板进行太阳能发电

，可以满足大棚内不同作物对光照的需求，棚内适宜开展高效生态农业的系统农业工程技术，如名贵花卉、有机农业、农业反季种植等。光伏农业大棚不需要额外占用耕地，实现土地资源的高效利用与增值，在获取高效农业、绿色发电经济效益的同时，满足农业大棚的电力需求，实现农业可持续发展。

1.2 应用原理

太阳能光伏大棚温室是一种新型温室，是在温室部分或全部向阳面上铺设光伏太阳能发电装置的温室，既具有发电能力，又能为一些作物或食用菌提供适宜的生长环境。在建设光伏农业大棚时，首先需要对光伏组件合理选用，其选材主要是半透明的非晶薄膜电池，通过光伏农业大棚的调控功能对透光度实现调整，因为照射出的太阳光是由紫外线、可见光及红外线组成的，这3类在太阳光中占有的比例均不同，其中的紫外线是对大棚内部的作物种植生长产生一定危害作用的，可见光及红外线的存在均能够对大棚内部作物的种植生长起到积极的作用。针对太阳光照射的远近度不同造成的影响不同，按照太阳光照射光谱距离的不同进行分类(表1)，可以根据种植作物的不同选择合适的光源

。

2.1 基本类型

光伏农业大棚是在传统大棚和设施农业的结合下进行改善而成的，目前常见的有阳光房式光伏农业大棚、简易式光伏农业大棚、外加太阳能组件式塑料农业大棚、连栋农业大棚四种类型。

2.1.1 阳光房式光伏农业大棚

光伏农业大棚的应用可以显著提高农业生产经济效益，如将光伏农业大棚作为农业观光展示区提高农业观光收益；
另一方面，光伏农业大棚内部生长的农作物产量要远高于传统农业大棚内部种植出的农作物产量，同样可以为用户带来巨大的经济收益(表2)。

简易式光伏农业大棚棚顶处大部分都采用隐框单坡光顶构造而成，该类大棚内部的支撑结构主要是钢筋混凝土，光伏设备安装在大棚后部位置，该类安装方法能够方便使用人员对其进行故障检测、维修保养等，该类大棚在农业生产中被广泛应用在各类有机蔬菜及菌类作物种植的过程中，因这类作物不需要强光的照射，因此该类大棚的前一半透光结构可以做成无边框，以此增加发电的效率。简易式光伏农业大棚建设经济成本较低，安装较为简单，是目前性价比较高的光伏农业大棚之一。

由图4可见，降粘型减水剂浓度为0.01%时，表面张力下降至61.48 mN/m，而同等浓度下普通减水剂的表面张力为65.46 mN/m；
随着浓度的增大，降粘型减水剂的表面张力显著下降，而普通减水剂的表面张力却下降缓慢，趋于平缓。结果表明，降粘型减水剂具有较低的表面张力。

阳光房式光伏农业大棚是观光旅游当中最常见的光伏农业大棚类型之一，该类农业大棚棚顶处大部分采用夹胶玻璃，大棚内部呈南北方向的钢架与发电设备连接，添加多种需要的辅助结构，结构较为稳定，但是该类农业大棚所需的材料较为昂贵，建造时所花费的成本较高。

2.1.3 外加太阳能组件式塑料农业大棚

外加太阳能组件式塑料农业大棚棚顶处使用普通塑料薄膜构造而成，大棚内部选用的结构支架由铝合金组成，不需要安装其他辅助设备，在建造安装时难度较小，该类农业大棚方便光伏组件的安装且不需要额外增加温室调节监控，可以加强发电效率，但是目前应用范围较小。

四旋翼飞行器也被称为四旋翼直升机，是一种六自由度的垂直升降机，因其在四个输入力的作用下会产生六个状态输出所以四旋翼飞行系统也是一种欠驱动系统[12]，其原理是通过改变四个电机的转速来调节四个电机所提供升力的大小和方向，以此实现合力的变化，从而控制飞行器的姿态、速度、位置等，其基本构架是由四个两两对称旋臂搭载四个电机所组成，由旋臂结构的不同分为十字形与X字形，其主要区别在于十字形稳定性相对较强，X字形相对灵活性较好[13]。

2.1.4 连栋农业大棚

光伏农业大棚与传统大棚相比，传统大棚受天气环境影响较大，在夏天传统大棚内部的室温高达50 ℃左右，会对农作物生长造成严重影响，但是光伏农业大棚在日间，内部的室温比大棚外部温度低，在夜间，其大棚内部的室温要要比大棚外部的温度更高，以上温度的变化均可以依靠大棚外接的太阳能电池板实现控制调节，最后形成最适合大棚内部农作物生长的条件，为农作物生长提供良好的环境条件。

2.1.2 简易式光伏农业大棚

1.3 观察指标 比较两组受试者血清CXCL12、IL-33水平，观察组不同预后患者的临床特征指标，分析血清CXCL12与IL-33的相关性及其对AIS患者预后的评估价值。预后情况通过mRs评分进行评价，此量表总分0～5分，分值越高表示预后越差。

2.2 应用优势

随着光伏发电技术在农业生产中的快速应用与发展，可以显著提高农作物种植效率及作物产量，后续还将应用于现代观光农业、特色作物种植等方面，丰富了农业生产类型，尤其是在气候相对温暖、降雨丰富、光照充足，夏季气温够高、降水够多，冬季光照少、气候干燥等地区得到了广泛的应用，随着经济效益的提升及国家政策补贴的支持，促进了农业大棚光伏发电的发展并且提高农户积极性。

2.2.2 农作物生长优势

2.2.1 资源利用优势

光伏农业大棚与传统大棚相比，传统的太阳能发电设备会占用一定的土地资源，但是目前世界土地资源极为紧张，因此，光伏农业大棚的出现与应用既可以满足太阳能供电的需求，又能有效节省土地资源，而且在对光伏农业大棚进行建造过程中，用户完全可以依靠LED技术来进行光照调节，以此提供农业大棚内部农作物所需的光，可以节省资源、保护环境、减少经济投入并且最大限度减少电量的使用与浪费。

紫阳道长几乎崩溃了，因为他完全没有想到内功修为称雄于世的天问大师竟然输得如此之惨，也在眨眼之间输掉了他们的自由！

连栋农业大棚的类型是在建造区域内将大棚设计成为连成一排，根据农业大棚棚顶处的角度设计安装光伏设备，该类农业大棚一个最明显的优点就是占地面积小，可以根据各个地区不同的光照阴阳面完成光伏设备的安装，从而更便捷地调节温度，但是，该类大棚对于承重量也有一定的要求，且其后期检测维修保养实施难度较大，目前多应用于农作物的育苗阶段，或者作为农业展览区。

式中，M为FFT点数，l=Round(2NMvΔfTr/c)，继续对s(i)作FFT后归一化取模，可得

2.2.3 经济效益优势

本次遥感解译滑坡8处，经野外调查，滑坡类型主要为岩质滑坡，滑坡形态多呈半圆形。解译正确7处，解译正确率为87.5%。

3.1 设计原则

目前，我国光伏发电技术已经十分成熟与常规，光伏农业大棚的基本设计原则应遵循电气设备选型合理、设备布置规范且符合相关规定，保证相关系统在运行过程中安全可靠、运行高效。

3.2 光伏发电站的选择

光伏发电站是光伏农业大棚的重要组成部分，主要是利用太阳能电池组进行发电，发电量及发电强度取决于太阳光照条件强弱，太阳光照强度高处于发电高峰期，夜晚基本不发电。光伏发电站基本技术参数主要包括光伏发电容量、单机容量、太阳能电池组件、太阳能逆变器等主要技术参数，可以根据农业大棚面积及作物种植需求选择合适的参数。

3.2.1 光伏组件的选型

目前，太阳能电池类型主要包括多晶硅电池、多元化合物电池、聚合物多层修饰电极电池及有机电池等。目前，在农业生产中主要使用260 Wp多晶硅太阳能电池，其主要技术参数如表3所示。

认真贯彻三中全会精神 扎实推进水价改革 创新资金管理机制……………………………………………………… 吴文庆(23.5)

3.2.2 逆变器及配电设备选型

逆变器主要是将直流电转换为交流电的设备，其工作过程成为逆变单元，主要参数包括直流电缆、直流侧防雷汇流箱、通信装置等。目前在光伏农业大棚中应用最为广泛的为500 kW和630 kW，其主要技术参数如表4所示。

与传统农业发展相比，光伏发电大棚可以满足农作物生长对光照、用电的基本需求，实现光照资源、土地资源的高效利用，可以显著提高农业生产效益，实现现代化农业发展与转型，实现农业绿色、清洁、可持续发展。因此，光伏发电农业大棚具有广泛的应用前景，本研究结果对于提升农业生产效率及资源高效利用具有推动意义。

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