0 引言

與傳統(tǒng)發(fā)電能源相比，太陽能具有可再生、清潔、綠色、環(huán)保等應用優(yōu)勢

，通過將太陽能轉(zhuǎn)化為電能可實現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電。因此，發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)對于改善能源利用方式、提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效益作用明顯。光伏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大棚不僅可以實現(xiàn)資源的高效利用，還可以為大棚內(nèi)作物生長提供良好的種植環(huán)境，保護生態(tài)環(huán)境，是促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力，對促進我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型及建設(shè)社會主義新農(nóng)村具有重要意義

。

本研究基于光伏農(nóng)業(yè)大棚的應用優(yōu)勢及發(fā)展特點，系統(tǒng)闡述了光伏農(nóng)業(yè)大棚的基本設(shè)計原則及主要設(shè)備選型，論述光伏農(nóng)業(yè)大棚對作物生長的影響，研究結(jié)果以期為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)參考。

1 光伏農(nóng)業(yè)大棚基本概念及應用原理

1.1 概念

光伏農(nóng)業(yè)大棚是將生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色發(fā)電技術(shù)集合，基于農(nóng)業(yè)大棚棚頂設(shè)置不同的透光率太陽能電池板進行太陽能發(fā)電

，可以滿足大棚內(nèi)不同作物對光照的需求，棚內(nèi)適宜開展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的系統(tǒng)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，如名貴花卉、有機農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)反季種植等。光伏農(nóng)業(yè)大棚不需要額外占用耕地，實現(xiàn)土地資源的高效利用與增值，在獲取高效農(nóng)業(yè)、綠色發(fā)電經(jīng)濟效益的同時，滿足農(nóng)業(yè)大棚的電力需求，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1.2 應用原理

太陽能光伏大棚溫室是一種新型溫室，是在溫室部分或全部向陽面上鋪設(shè)光伏太陽能發(fā)電裝置的溫室，既具有發(fā)電能力，又能為一些作物或食用菌提供適宜的生長環(huán)境。在建設(shè)光伏農(nóng)業(yè)大棚時，首先需要對光伏組件合理選用，其選材主要是半透明的非晶薄膜電池，通過光伏農(nóng)業(yè)大棚的調(diào)控功能對透光度實現(xiàn)調(diào)整，因為照射出的太陽光是由紫外線、可見光及紅外線組成的，這3類在太陽光中占有的比例均不同，其中的紫外線是對大棚內(nèi)部的作物種植生長產(chǎn)生一定危害作用的，可見光及紅外線的存在均能夠?qū)Υ笈飪?nèi)部作物的種植生長起到積極的作用。針對太陽光照射的遠近度不同造成的影響不同，按照太陽光照射光譜距離的不同進行分類(表1)，可以根據(jù)種植作物的不同選擇合適的光源

。

2 光伏農(nóng)業(yè)大棚基本類型及應用優(yōu)勢

2.1 基本類型

光伏農(nóng)業(yè)大棚是在傳統(tǒng)大棚和設(shè)施農(nóng)業(yè)的結(jié)合下進行改善而成的，目前常見的有陽光房式光伏農(nóng)業(yè)大棚、簡易式光伏農(nóng)業(yè)大棚、外加太陽能組件式塑料農(nóng)業(yè)大棚、連棟農(nóng)業(yè)大棚四種類型。

2.1.1 陽光房式光伏農(nóng)業(yè)大棚

光伏農(nóng)業(yè)大棚的應用可以顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益，如將光伏農(nóng)業(yè)大棚作為農(nóng)業(yè)觀光展示區(qū)提高農(nóng)業(yè)觀光收益；另一方面，光伏農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)部生長的農(nóng)作物產(chǎn)量要遠高于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)部種植出的農(nóng)作物產(chǎn)量，同樣可以為用戶帶來巨大的經(jīng)濟收益(表2)。

簡易式光伏農(nóng)業(yè)大棚棚頂處大部分都采用隱框單坡光頂構(gòu)造而成，該類大棚內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)主要是鋼筋混凝土，光伏設(shè)備安裝在大棚后部位置，該類安裝方法能夠方便使用人員對其進行故障檢測、維修保養(yǎng)等，該類大棚在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應用在各類有機蔬菜及菌類作物種植的過程中，因這類作物不需要強光的照射，因此該類大棚的前一半透光結(jié)構(gòu)可以做成無邊框，以此增加發(fā)電的效率。簡易式光伏農(nóng)業(yè)大棚建設(shè)經(jīng)濟成本較低，安裝較為簡單，是目前性價比較高的光伏農(nóng)業(yè)大棚之一。

由圖4可見，降粘型減水劑濃度為0.01%時，表面張力下降至61.48 mN/m，而同等濃度下普通減水劑的表面張力為65.46 mN/m；隨著濃度的增大，降粘型減水劑的表面張力顯著下降，而普通減水劑的表面張力卻下降緩慢，趨于平緩。結(jié)果表明，降粘型減水劑具有較低的表面張力。

陽光房式光伏農(nóng)業(yè)大棚是觀光旅游當中最常見的光伏農(nóng)業(yè)大棚類型之一，該類農(nóng)業(yè)大棚棚頂處大部分采用夾膠玻璃，大棚內(nèi)部呈南北方向的鋼架與發(fā)電設(shè)備連接，添加多種需要的輔助結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，但是該類農(nóng)業(yè)大棚所需的材料較為昂貴，建造時所花費的成本較高。

2.1.3 外加太陽能組件式塑料農(nóng)業(yè)大棚

外加太陽能組件式塑料農(nóng)業(yè)大棚棚頂處使用普通塑料薄膜構(gòu)造而成，大棚內(nèi)部選用的結(jié)構(gòu)支架由鋁合金組成，不需要安裝其他輔助設(shè)備，在建造安裝時難度較小，該類農(nóng)業(yè)大棚方便光伏組件的安裝且不需要額外增加溫室調(diào)節(jié)監(jiān)控，可以加強發(fā)電效率，但是目前應用范圍較小。

四旋翼飛行器也被稱為四旋翼直升機，是一種六自由度的垂直升降機，因其在四個輸入力的作用下會產(chǎn)生六個狀態(tài)輸出所以四旋翼飛行系統(tǒng)也是一種欠驅(qū)動系統(tǒng)[12]，其原理是通過改變四個電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)四個電機所提供升力的大小和方向，以此實現(xiàn)合力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)、速度、位置等，其基本構(gòu)架是由四個兩兩對稱旋臂搭載四個電機所組成，由旋臂結(jié)構(gòu)的不同分為十字形與X字形，其主要區(qū)別在于十字形穩(wěn)定性相對較強，X字形相對靈活性較好[13]。

2.1.4 連棟農(nóng)業(yè)大棚

光伏農(nóng)業(yè)大棚與傳統(tǒng)大棚相比，傳統(tǒng)大棚受天氣環(huán)境影響較大，在夏天傳統(tǒng)大棚內(nèi)部的室溫高達50 ℃左右，會對農(nóng)作物生長造成嚴重影響，但是光伏農(nóng)業(yè)大棚在日間，內(nèi)部的室溫比大棚外部溫度低，在夜間，其大棚內(nèi)部的室溫要要比大棚外部的溫度更高，以上溫度的變化均可以依靠大棚外接的太陽能電池板實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)，最后形成最適合大棚內(nèi)部農(nóng)作物生長的條件，為農(nóng)作物生長提供良好的環(huán)境條件。

2.1.2 簡易式光伏農(nóng)業(yè)大棚

1.3 觀察指標 比較兩組受試者血清CXCL12、IL-33水平，觀察組不同預后患者的臨床特征指標，分析血清CXCL12與IL-33的相關(guān)性及其對AIS患者預后的評估價值。預后情況通過mRs評分進行評價，此量表總分0～5分，分值越高表示預后越差。

2.2 應用優(yōu)勢

隨著光伏發(fā)電技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的快速應用與發(fā)展，可以顯著提高農(nóng)作物種植效率及作物產(chǎn)量，后續(xù)還將應用于現(xiàn)代觀光農(nóng)業(yè)、特色作物種植等方面，豐富了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型，尤其是在氣候相對溫暖、降雨豐富、光照充足，夏季氣溫夠高、降水夠多，冬季光照少、氣候干燥等地區(qū)得到了廣泛的應用，隨著經(jīng)濟效益的提升及國家政策補貼的支持，促進了農(nóng)業(yè)大棚光伏發(fā)電的發(fā)展并且提高農(nóng)戶積極性。

2.2.2 農(nóng)作物生長優(yōu)勢

2.2.1 資源利用優(yōu)勢

光伏農(nóng)業(yè)大棚與傳統(tǒng)大棚相比，傳統(tǒng)的太陽能發(fā)電設(shè)備會占用一定的土地資源，但是目前世界土地資源極為緊張，因此，光伏農(nóng)業(yè)大棚的出現(xiàn)與應用既可以滿足太陽能供電的需求，又能有效節(jié)省土地資源，而且在對光伏農(nóng)業(yè)大棚進行建造過程中，用戶完全可以依靠LED技術(shù)來進行光照調(diào)節(jié)，以此提供農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)部農(nóng)作物所需的光，可以節(jié)省資源、保護環(huán)境、減少經(jīng)濟投入并且最大限度減少電量的使用與浪費。

紫陽道長幾乎崩潰了，因為他完全沒有想到內(nèi)功修為稱雄于世的天問大師竟然輸?shù)萌绱酥畱K，也在眨眼之間輸?shù)袅怂麄兊淖杂桑?/p>

連棟農(nóng)業(yè)大棚的類型是在建造區(qū)域內(nèi)將大棚設(shè)計成為連成一排，根據(jù)農(nóng)業(yè)大棚棚頂處的角度設(shè)計安裝光伏設(shè)備，該類農(nóng)業(yè)大棚一個最明顯的優(yōu)點就是占地面積小，可以根據(jù)各個地區(qū)不同的光照陰陽面完成光伏設(shè)備的安裝，從而更便捷地調(diào)節(jié)溫度，但是，該類大棚對于承重量也有一定的要求，且其后期檢測維修保養(yǎng)實施難度較大，目前多應用于農(nóng)作物的育苗階段，或者作為農(nóng)業(yè)展覽區(qū)。

式中，M為FFT點數(shù)，l=Round(2NMvΔfTr/c)，繼續(xù)對s(i)作FFT后歸一化取模，可得

2.2.3 經(jīng)濟效益優(yōu)勢

本次遙感解譯滑坡8處，經(jīng)野外調(diào)查，滑坡類型主要為巖質(zhì)滑坡，滑坡形態(tài)多呈半圓形。解譯正確7處，解譯正確率為87.5%。

3 光伏農(nóng)業(yè)大棚基本設(shè)計條件

3.1 設(shè)計原則

目前，我國光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)十分成熟與常規(guī)，光伏農(nóng)業(yè)大棚的基本設(shè)計原則應遵循電氣設(shè)備選型合理、設(shè)備布置規(guī)范且符合相關(guān)規(guī)定，保證相關(guān)系統(tǒng)在運行過程中安全可靠、運行高效。

3.2 光伏發(fā)電站的選擇

光伏發(fā)電站是光伏農(nóng)業(yè)大棚的重要組成部分，主要是利用太陽能電池組進行發(fā)電，發(fā)電量及發(fā)電強度取決于太陽光照條件強弱，太陽光照強度高處于發(fā)電高峰期，夜晚基本不發(fā)電。光伏發(fā)電站基本技術(shù)參數(shù)主要包括光伏發(fā)電容量、單機容量、太陽能電池組件、太陽能逆變器等主要技術(shù)參數(shù)，可以根據(jù)農(nóng)業(yè)大棚面積及作物種植需求選擇合適的參數(shù)。

3.2.1 光伏組件的選型

目前，太陽能電池類型主要包括多晶硅電池、多元化合物電池、聚合物多層修飾電極電池及有機電池等。目前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要使用260 Wp多晶硅太陽能電池，其主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。

認真貫徹三中全會精神 扎實推進水價改革 創(chuàng)新資金管理機制……………………………………………………… 吳文慶(23.5)

3.2.2 逆變器及配電設(shè)備選型

逆變器主要是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備，其工作過程成為逆變單元，主要參數(shù)包括直流電纜、直流側(cè)防雷匯流箱、通信裝置等。目前在光伏農(nóng)業(yè)大棚中應用最為廣泛的為500 kW和630 kW，其主要技術(shù)參數(shù)如表4所示。

4 結(jié)論

與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展相比，光伏發(fā)電大棚可以滿足農(nóng)作物生長對光照、用電的基本需求，實現(xiàn)光照資源、土地資源的高效利用，可以顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色、清潔、可持續(xù)發(fā)展。因此，光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚具有廣泛的應用前景，本研究結(jié)果對于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率及資源高效利用具有推動意義。

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