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一文讀懂農業光伏溫室

日期：2022-12-07?

目前(qian)，光伏(fu)與溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)相結合(he)比(bi)較多的(de)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)類(lei)型為日光性光伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)和連棟光伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)。日光性溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)為單體(ti)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)，操(cao)作(zuo)(zuo)空(kong)間(jian)小，種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)物單一，不利于農(nong)(nong)作(zuo)(zuo)物立體(ti)化種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)(zhi)。連棟光伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)可以布局(ju)多種(zhong)(zhong)(zhong)光伏(fu)電池板排列，合(he)理的(de)布局(ju)，適合(he)大部分農(nong)(nong)作(zuo)(zuo)物的(de)種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)(zhi)。
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農業光伏溫室的介紹

光(guang)(guang)伏產(chan)業作(zuo)為一(yi)個(ge)全球(qiu)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源發(fa)展(zhan)的(de)(de)一(yi)個(ge)重要方(fang)向(xiang)，各國都在將光(guang)(guang)伏應(ying)用(yong)于各個(ge)行業。在現代農(nong)業光(guang)(guang)伏能(neng)(neng)(neng)源需(xu)求越(yue)來越(yue)大的(de)(de)情況下，產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)種光(guang)(guang)伏與(yu)溫室(shi)結(jie)合的(de)(de)現代農(nong)業新(xin)技術，一(yi)種高效(xiao)節(jie)能(neng)(neng)(neng)型的(de)(de)光(guang)(guang)伏溫室(shi)。光(guang)(guang)伏溫室(shi)依托于太陽能(neng)(neng)(neng)發(fa)電技術，通過在溫室(shi)頂棚(peng)鋪設太陽能(neng)(neng)(neng)發(fa)電裝(zhuang)置，吸(xi)收和利(li)用(yong)太陽能(neng)(neng)(neng)，為農(nong)作(zuo)物的(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)提供不同(tong)的(de)(de)光(guang)(guang)照、溫度，滿足農(nong)作(zuo)物的(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)要求。一(yi)方(fang)面，將光(guang)(guang)伏發(fa)電系(xi)統直(zhi)接(jie)應(ying)用(yong)于農(nong)作(zuo)物的(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)實現低(di)成(cheng)本(ben)的(de)(de)溫室(shi)運營(ying)；另一(yi)方(fang)面，利(li)用(yong)透過的(de)(de)光(guang)(guang)線，為農(nong)作(zuo)物的(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)提供所(suo)需(xu)的(de)(de)光(guang)(guang)照，既保證了(le)農(nong)作(zuo)物的(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)，又實現了(le)最(zui)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)(de)溫室(shi)運營(ying)，降低(di)了(le)溫室(shi)的(de)(de)運營(ying)成(cheng)本(ben)。
光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為一(yi)種新(xin)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)設(she)施類型(xing)，利(li)(li)用太陽能(neng)(neng)等可再生資源，改變溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)規律，節約運(yun)(yun)營成(cheng)本(ben)，提高(gao)農作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)效率，增加農民的(de)(de)(de)(de)(de)實際收(shou)入，成(cheng)為現(xian)代農業(ye)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)方(fang)向。國(guo)(guo)家(jia)為了(le)保證對(dui)新(xin)能(neng)(neng)源的(de)(de)(de)(de)(de)利(li)(li)用，出臺多項政(zheng)(zheng)策給(gei)予光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)產(chan)業(ye)大力支持(chi)。2014 年 10 月(yue)國(guo)(guo)家(jia)能(neng)(neng)源局、國(guo)(guo)務院扶(fu)貧(pin)開發(fa)(fa)小組(zu)辦公室(shi)(shi)(shi)聯合印發(fa)(fa)《關(guan)(guan)于實施光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)扶(fu)貧(pin)工(gong)程(cheng)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)方(fang)案》，計劃利(li)(li)用 6 年時(shi)(shi)間(jian)組(zu)織實施光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)扶(fu)貧(pin)工(gong)程(cheng)，同時(shi)(shi)明(ming)確了(le) 7 項具體的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)任(ren)務，并規定(ding)了(le)每項任(ren)務的(de)(de)(de)(de)(de)具體完(wan)成(cheng)時(shi)(shi)間(jian)，指明(ming)了(le)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)今(jin)后(hou)一(yi)個(ge)時(shi)(shi)期內光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)方(fang)向。2015 年 3 月(yue)國(guo)(guo)家(jia)能(neng)(neng)源局新(xin)能(neng)(neng)源司又下發(fa)(fa)了(le)《關(guan)(guan)于轉發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)扶(fu)貧(pin)試點實施方(fang)案編制(zhi)大綱的(de)(de)(de)(de)(de)函》，為地方(fang)發(fa)(fa)展(zhan)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)扶(fu)貧(pin)政(zheng)(zheng)策制(zhi)定(ding)了(le)參考依據。在(zai)不到一(yi)年的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)內國(guo)(guo)家(jia)連續出臺兩項政(zheng)(zheng)策扶(fu)持(chi)我(wo)國(guo)(guo)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)，這對(dui)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)是一(yi)個(ge)極大的(de)(de)(de)(de)(de)利(li)(li)好。農業(ye)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)產(chan)業(ye)應用的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)點領(ling)域，理應抓住(zhu)這次政(zheng)(zheng)策優(you)惠，借鑒國(guo)(guo)內外(wai)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)先進技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上(shang)，結合本(ben)土光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)特點，大力發(fa)(fa)展(zhan)農業(ye)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)產(chan)業(ye)，推進我(wo)國(guo)(guo)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)自動化與智能(neng)(neng)化的(de)(de)(de)(de)(de)應用，打造我(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)智能(neng)(neng)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)。
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農業光伏溫室的分類

溫(wen)(wen)(wen)室(shi)大棚在我國發展具(ju)有悠(you)久(jiu)的(de)歷史，在發展的(de)過程中出現(xian)了多種類型(xing)(xing)的(de)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)。隨著光(guang)伏(fu)應(ying)用于溫(wen)(wen)(wen)室(shi)大棚的(de)技(ji)術不斷提高(gao)，我國的(de)光(guang)伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)在國家(jia)的(de)大力支持(chi)下，借鑒日本、伊朗等國外先(xian)進的(de)光(guang)伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)經(jing)驗(yan)，在自主(zhu)研發的(de)基礎上，全國各地依據當地特色建立了多類型(xing)(xing)的(de)光(guang)伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)，主(zhu)要分為以下幾(ji)類：
1、依據結構分為日光型光伏溫室和連棟型光伏溫室。日光型光伏溫室多采用一面為采光面，一面為保溫面設計（含有保溫蓄熱墻體），可以根據采光和用電需求設置光伏電板的放置，光伏電板放在采光面，則溫室屬于全遮光型；放置在保溫面則為半遮光型。連棟型光伏溫室，主體結構采用鋁合金和鍍鋅鋼材為主，透明的墻體材料以薄膜、太陽板或玻璃為主，建造外形為拱圓形和屋脊型為主，其建造面積相當于多個獨棟溫室的結合，溫室內具有多種智能管理系統，如：二氧化碳調節系統、通風系統、智能控溫系統、病蟲害防治系統、灌溉系統等智能系統，為這種大面積溫室提供智能管理，正是基于這種智能管理系統使連棟溫室具有投入大、效益大、產量高的的特點，相對于單體溫室它還擁有更大的溫室面積和光照面積，在我國具有廣大的溫室面積，依靠其自身的優勢，光伏溫室在我國農業溫室應用中廣受農民歡迎。
2、依據農業生產的類型分為冬暖式反季節光伏溫室和弱光型光伏互補溫室。冬暖式反季節光伏溫室主要種植反季節作物，溫室棚體與傳統農業大棚光伏養殖溫室和大棚一樣，后面墻體主要用土墻砌成，冬季保溫性更強，在屋頂安裝太陽能光伏組件和透明玻璃，溫室結構材料為鋼材。以山東壽光反季節光伏溫室為例，為了提高冬季溫室的光照與熱量，在反季節光伏溫室屋頂安裝三排長達 100m、寬達 10m 的在太陽能組件，使溫室的透光率高達 80%，發電量每年可達 90000kWh 假設投資冬季反季節光伏溫室 80 萬元，那么每年溫室產生的電力收入為 10 萬元，農業純收入將有 8 萬元。弱光型光伏溫室主要種植食用菌類，作物對光照要求低，透光率低，因此溫室頂部全部安裝太陽能電池組件，用太陽能電池板代替傳統的塑料薄膜，一個弱光型光伏溫室的光伏裝機容量為 200kW，每年可發電 240000kWh，假設弱光型光伏溫室投資 180 萬元，每年的發電收入可達 28 萬元，農業純收入可達 10 萬元。互補光伏溫室是在魚塘或者河上安裝光伏發電系統進行漁業養殖，在水面打樁做支撐建造，太陽能電池板用作發電，兩不相誤。
3、按照光板鋪設方式可以分為全鋪式、半鋪式和間鋪式溫室。全鋪式光伏溫室適用于厭光型農作物，如食用菌類。通過在溫室頂部兩側全部覆蓋上光伏電池板，將光伏板發電量達到最大，溫室內部采光依靠照明設備。半鋪式光伏溫室則是在溫室的頂棚一側覆蓋光伏電池板（光照強的一側），留出另一側作為溫室采光使用，大部分光照用于發電，溫室內的光照不強，因此適用于對光照要求不高的植物。間鋪式溫室是將光伏板的布局空隙拉大，溫室內的光照較強，但發電量較小，可以適用于大多數農作物。
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農業光伏溫室的特點

1、經濟效益與社會效益相結合 
光(guang)伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)降(jiang)低了溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)運營(ying)的(de)(de)經濟成本，也產生了一定的(de)(de)環境(jing)效(xiao)(xiao)益，對未來的(de)(de)經濟發(fa)(fa)展和(he)環境(jing)保護帶來了強大的(de)(de)技術支(zhi)持。光(guang)伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)建(jian)(jian)設可以(yi)與地方電(dian)(dian)力(li)公(gong)司(si)合作，由電(dian)(dian)力(li)公(gong)司(si)提供光(guang)伏(fu)板和(he)光(guang)伏(fu)的(de)(de)搭建(jian)(jian)，土地的(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)費用(yong)由雙(shuang)方共同支(zhi)付，光(guang)伏(fu)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)生產出來的(de)(de)電(dian)(dian)直接輸送給電(dian)(dian)力(li)公(gong)司(si)。這樣可使(shi)(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)造價(jia)每平方米減少 40%~50%，大大減少了溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)建(jian)(jian)設投入。光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)也可用(yong)于溫(wen)(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)內(nei)的(de)(de)能(neng)源供給，利用(yong)光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)提供綠(lv)色能(neng)源，減少有污染的(de)(de)能(neng)源消耗，達到光(guang)伏(fu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)經濟效(xiao)(xiao)益與社會效(xiao)(xiao)益最(zui)大化。
2、高科技化和智能化 
隨著科(ke)學技(ji)術的提高(gao)(gao)，智(zhi)能(neng)(neng)終端系(xi)統廣泛應用于光(guang)伏(fu)溫室，在(zai)(zai)光(guang)伏(fu)溫室的建(jian)造和(he)(he)管(guan)理(li)(li)上也(ye)更(geng)趨于現(xian)代(dai)化(hua)(hua)(hua)(hua)，現(xian)代(dai)化(hua)(hua)(hua)(hua)體系(xi)表現(xian)在(zai)(zai)高(gao)(gao)科(ke)技(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)智(zhi)能(neng)(neng)微(wei)(wei)網(wang)(wang)化(hua)(hua)(hua)(hua)上，高(gao)(gao)科(ke)技(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)是通(tong)過計(ji)算機遠程控(kong)制，建(jian)立高(gao)(gao)精智(zhi)能(neng)(neng)大(da)棚，使(shi)光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)(dian)更(geng)加(jia)穩定，提升了(le)連(lian)(lian)棟光(guang)伏(fu)溫室的科(ke)技(ji)含量，使(shi)現(xian)代(dai)農業(ye)的發展(zhan)更(geng)加(jia)高(gao)(gao)效(xiao)和(he)(he)綠色，為未來的農業(ye)科(ke)技(ji)密集型(xing)產(chan)業(ye)形(xing)成提供(gong)(gong)良好的發展(zhan)契機。智(zhi)能(neng)(neng)微(wei)(wei)網(wang)(wang)化(hua)(hua)(hua)(hua)是區別傳(chuan)統大(da)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)，由(you)多個分布(bu)式電(dian)(dian)(dian)源(yuan)、負載、儲能(neng)(neng)裝(zhuang)置、能(neng)(neng)量轉換裝(zhuang)置、保(bao)護(hu)裝(zhuang)置和(he)(he)管(guan)理(li)(li)控(kong)制系(xi)統構成的獨立運行(xing)系(xi)統，能(neng)(neng)夠實(shi)現(xian)自我(wo)控(kong)制、保(bao)護(hu)和(he)(he)管(guan)理(li)(li)，既可以(yi)與外(wai)部電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)并網(wang)(wang)運行(xing)，也(ye)可以(yi)獨立運行(xing)，在(zai)(zai)某(mou)些缺電(dian)(dian)(dian)少電(dian)(dian)(dian)的連(lian)(lian)棟光(guang)伏(fu)溫室地(di)區，智(zhi)能(neng)(neng)微(wei)(wei)網(wang)(wang)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)夠有效(xiao)解決(jue)這(zhe)些地(di)區的電(dian)(dian)(dian)力(li)供(gong)(gong)應問(wen)題，形(xing)成有能(neng)(neng)源(yuan)支(zhi)持的農業(ye)高(gao)(gao)端系(xi)統環境。
3、建造要求高
光(guang)伏溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)建(jian)設(she)首(shou)先需要考慮(lv)(lv)到溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)主要功(gong)能是(shi)以發電(dian)為主還(huan)是(shi)以種植作(zuo)物(wu)為主，然后(hou)在依據溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)功(gong)能定位進行相應的(de)設(she)計，定位不(bu)(bu)同要求(qiu)也不(bu)(bu)同。在溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)設(she)計時需要考慮(lv)(lv)到溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)跨(kua)度、覆(fu)蓋(gai)材(cai)料(liao)、屋面的(de)形(xing)狀(zhuang)、組件及材(cai)料(liao)等。如溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)跨(kua)度直接影響到光(guang)截面，跨(kua)度越大，所(suo)獲光(guang)能越多，但成本就會增加；跨(kua)度越小，光(guang)照(zhao)不(bu)(bu)足，光(guang)伏電(dian)板覆(fu)蓋(gai)不(bu)(bu)夠(gou)，影響溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)作(zuo)物(wu)生長。因此(ci)跨(kua)度的(de)長短的(de)精準(zhun)選擇對于(yu)光(guang)伏溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)非常重要的(de)，同樣光(guang)伏溫(wen)室(shi)(shi)(shi)(shi)對于(yu)別(bie)的(de)每(mei)個(ge)因素(su)都(dou)提出了很(hen)高的(de)要求(qiu)。
（來源 | 天津大邱莊實體工廠）
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