河南奥农苑温室工程有限公司
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行 业：环保 特殊/专业环保设 温室大棚
发布时间：2020-12-03
光伏温室大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚，大棚采用钢制骨架，上覆盖太阳能光伏组件，同时保证太阳能光伏发电和整个温室大棚农作物的采光需求。
一、光伏温室大棚简介
光伏温室大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚，大棚采用钢制骨架，上覆盖太阳能光伏组件，同时保证太阳能光伏发电和整个温室大棚农作物的采光需求。太阳能光伏所发电量，可以支持大棚的灌溉系统，对植物进行补光、解决温室大棚冬季供暖需求，提高大棚温度，促使农作物快速生长。
二、光伏温室大棚的优势
光伏温室大棚是光伏应用的一种新的模式。与建设集中式大型光伏地面电站相比，光伏农业大棚项目有诸多的优势：
1、有效缓解人地矛盾，促进社会经济可持续发展
光伏农业大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面，光伏项目在原有农业耕地上建设，土地质量好，有利于开展现代农业项目，发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。
2、可灵活创造适宜不同农作物生长的环境
通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板，能满足不同作物的采光需求，可种植**农产品、名贵苗木等各类高附加值作物，还能实现反季种植、精品种植。
3、满足农业用电需求、产电效益
利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。
4、绿色农业生产的新路径
与传统农业相比，更加重视科技要素的投入，更加注重经营管理，更加注重劳动者素质的提高，作为一种新型的农业生产经营模式，在带动区域农业科学技术推广和应用的同时，通过实现农业科技化、农业产业化，将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。
太阳能温室就是利用太阳的能量，来提高塑料大棚内或玻璃房内的室内温度，以满足植物生长对温度的要求，所以人们往往把它称之为人工暖房。太阳能温室是根据温室效应的原理加以建造的。温室内温度升高后所发射的长波辐射能阻挡热量或很少有热量透过玻璃或塑料薄膜散失到外界，温室的热量损失主要是通过对流和导热的热损失。如果人们采取密封、保温等措施，则可减少这部分热损失。
太阳能温室在白天，进入温室的太阳辐射热量往往**过温室通过各种形式向外界散失的热量，这时温室处于升温状态，有时因温度太高，还要人为的放走一部分热量，以适应植物生长的需要。如果室内安装储热装置，这部分多余的热量就可以储存起来了。
太阳能温室在夜间，没有太阳辐射时，温室仍然会向外界散发热量，这时温室处于降温状态，为了减少散热，故夜间要在温室外部加盖保温层。若温室内有储热装置，晚间可以将白天储存的热量释放出来，以确保温室夜间的低湿度。太阳能温室对养殖业同样具有很重要的意义，它不仅能缩短生长期，对提高繁殖率、降低率都有明显的效果。因此，太阳能温室已成为农、牧、渔业现代化发展不可缺少的技术装备。
太阳能光伏发电的进程没**械转变部件也不用耗燃料，而且不排放包括温室气体在内的任何物质，具有无噪声、无污染的特点;太阳能资源没有地区限制，散布普遍且取之不尽，用之不竭。因而，与其它新型发电技术(风力发电与生物质能发电等)比较，太阳能光伏发电是一种具可继续开展理想特征(丰厚的资源和干净的发电过各)的可再生能源发电技术，其首要好处有以下几点:
1、太阳能资源取之不尽，用之不竭，照耀到地球上的太阳能要比人类当前耗费的能量大6000倍。并且太阳能在地球上散布普遍，只需有光照的当地就可以运用光伏发电系统，不受地区、海拔等要素的限制。
2、太阳能光伏发电的能量转换进程简略，是直接从光子到电子的转换，没有中心进程(如热能转换为机械能，机械能转换为电磁能等)和机械活动，不存在机械磨损。依据热力学剖析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80%以上，技术开拓潜力宏大。
3、太阳能光伏发电自身不运用燃料，不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质，不污染空气，不发生噪声，对情况友爱，不会蒙受能源危机或燃料市场不不变而形成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。
4、太阳能光伏发电任务功能不变牢靠，运用寿命(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可达20~35年。在光伏发电系统中，只需设计合理、造型恰当，蓄电池的寿命也可长达10~15年。
5、太阳能电池组件构造简略，体积小，分量轻，便于运输和装置。光伏发电系统建立周期短，而用依据用电负荷容量可大可小，便利灵敏，较易组合、扩容。
太阳能光伏温室的原理介绍：太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
太阳能光伏大棚温室是一种新型的温室，是在温室大棚的部分或全部向阳面上铺设光伏太阳能发电装置的温室，它既具有发电能力，又能为一些作物或食用菌提供适宜的生长环境。经过大约5
年时间的研究和推广，此类温室在山东、浙江等地已有少量在生产上应用，更多的地区则正计划应用此类大棚温室。鉴于人们对其认识存在一些偏差，甚至错误的规划、建造和使用，在此，笔者谈谈个人的看法，希望能给大家提供一些参考。
太阳能光伏大棚温室的种类
按照结构分类
光伏太阳能温室有两种类型，一种类似于传统的日光温室，带有保温性能良好的墙体，在采光面上安装有光伏太阳能电池板，称为光伏太阳能日光温室；另一种类似于传统的连栋温室，屋顶向阳面安装有光伏太阳能电池板，墙体透明，以薄膜、玻璃或阳光板为墙体材料，保温性较差，称为光伏太阳能连栋温室。对于大多数地区而言，鉴于发电与植物生长的矛盾，光伏太阳能温室适合在夏季强光月份应用，而不适合在冬季弱光月份用，也就是说在低温季节不能既发电又进行农业生产。故而在大多数情况下，只适宜建造光伏太阳能连栋温室。但在西藏、青海等地白天光照强、夜间温度低的特殊条件下，更适于设计建造光伏太阳能日光温室。
按照遮光程度分类
光伏太阳能温室有全遮光型和部分遮光型两种类型。全遮光型多为日光温室结构类型，温室内几乎没有光照，温度变化较为平衡，适合种植食用菌类产品。部分遮光型包括全部的太阳能连栋温室和一些光伏太阳能日光温室。其光伏太阳能电池板的排列差异较大，从遮光面积比例来看，20% ～ 80% 不等。在光伏太阳能日光温室上，电池板在采光面后部排列较多，而前部相对较少或没有，遮光带更多的分布在后墙上，这样更有利于植物生长；在光伏太阳能连栋温室上，电池板一般在每个屋顶的向阳面上，而背阳面没有，电池板块之间呈马赛克状排列。较先进的电池板本身就呈马赛克状，较先进的玻璃或薄膜具有散射光特点，这两点都能使温室内的光照变得相对均匀一些，甚至接近或达到无影效果，以利于温室内植物生长。具有一定透光率的薄膜电池也具有同样的效果。
2 光伏太阳能温室的优点
① 温室表面加装太阳能电池板，使温室具有了发电功能，能够更充分地利用太阳能。
② 同一片土地上实现了发电与种植同时进行，节约了土地资源，在很大程度上解决了光伏发电与种植业争地的矛盾。
③ 能够防风和减少蒸发，可以将蒸发量太大或风沙过大造就的不毛之地变为保护条件下的可耕地。如沙漠地区、西北干旱地区等。
④ 实现一室多用，在条件艰苦的地方除了能供电和进行农业生产外，还具有防风、防雨、防雪、防雹、生产淡水、收集降水等更多功能，可以拓展应用到生活、养殖等更多方面。
3 光伏太阳能温室的缺点
① 太阳能电池板不可以随季节变化而拆装，在光照较少的季节，发电与植物生长争光，矛盾较大。
② 建造成本非常高，回收期较长，不适合小规模的家庭经营。
③ 对种植的植物要求较高。一般不适宜种植喜光的植物，尤其是光伏太阳能日光温室，可以种植一些不太需要高温强光的叶菜等作物，甚至是一些不需要见光的作物，如食用菌。
光伏太阳能温室的应用局限
光照和地域的限制
既然光伏太阳能温室的效益来源是以发电为主，那么就要选在太阳光照充足的地方建设，日照时数越多越好。如果光照不足，则发电与种植争光的矛盾就会**。我国海南等北纬30°以南地区，有的区域年日照时数可达2 400 小时以上；西藏等高海拔地区，有的区域年日照时数可以**过3 000 小时；甘肃等西北干旱少雨地区，以河西走廊为代表，日照时数多**过2 700 小时，这些地区适合建设光伏太阳能温室。越往北的地区寒冷时间越长，对这种温室的利用效果越差，北纬40°以北地区基本不适合建造使用，而华南和西南多阴雨的地区因日照时数少，光照强度低，也不适合应用。
对温度和季节的要求
光伏太阳能温室进行农业生产时，对室内温度有一定要求，一般夜间低温度不低于8 ℃。南方地区，可以种植的时间段比较长，甚至可以四季种植，而在北方和高海拔地区，可以种植的时间段比较短，主要适于夏秋季，而冬季和早春利用效果较差。
种植项目的限制
因为发电与种植之间存在争夺光照资源的矛盾，而且种植业在这个系统中居于次要位置，所以，温室中的种植项目那些基本不需要阳光的，如平菇、金针菇、白灵菇、香菇等食用菌品种；其次选择适合弱光的，如竹荪等食用菌品种及三七、人参等材，而黄瓜、茄子、丝瓜等喜欢强光的植物与发电的矛盾大，不宜种植。中等喜光的植物如辣椒、西葫芦、葡萄等，可以在条件较好的温室里适时种植。
光伏太阳能温室的设计要点
光伏太阳能温室在设计上与普通温室在总体上是相似的，只是有些结构方面需要作出针对性的改变。作为一种发电设施，它与纯粹的光伏发电也有所不同，其电池板安放坡度较普通电池板坡度稍小，且多数情况下要求电池组件具有一定的透光率或呈马赛克排列。
加强承重
光伏太阳能温室的电池板一般较厚重，需要更好的立柱和梁架支撑。更陡的屋面较日光温室的屋面角要达到35°左右，随地理纬度的升高而增大。连栋温室要设计有向阳屋面，向阳屋面的屋面角要在35°左右，前后屋面可以不对称，原则上**个背**一年四季不能遮挡后一个向阳屋面的阳光照射。
选择合适的电池组件
太阳能光伏电池组件有单晶硅、多晶硅、非晶硅等多种不同的材料，同时，又有电池板和薄膜电池之分，还有不透明与半透明的区别。光伏电池的使用寿命多在20 年以上。单晶硅电池在发电效率和使用寿命方面都比较好，但成本较高，因此目前面向温室开发的电池组件主要是多晶硅和非晶硅的。现在光伏太阳能温室所用的电池板，多有单层或双层玻璃保护，总厚度3.0 ～ 6.5 mm。电池板在接受阳光照射时会产生巨大的热量，在无雹灾风险的地区或主要围绕夏季种植的温室来说，其前板的厚度可以减小，以利于将这些热量向外散发；而在主要围绕冬季种植的温室上，则应加大前板的厚度、减小背板的厚度，甚至以薄膜取代背板，以便更多地将这些热量保留在温室内，充分利用。
分清主次，确定遮光率
光伏太阳能温室一般首先考虑发电，遮光率越高越合理。在全遮光的光伏太阳能温室里种植食用菌是光伏发电和农业生产相结合效益大化的一种模式，这种模式对光能利用率高，对土地和空间的利用率也高。青岛华盛绿能农业科技有限公司成功实施了全遮光的光伏太阳能温室架式栽培食用菌模式，其架式栽培的香菇每667 m2 产量1 万～ 2 万kg，在不同保温性能的温室里可以种植6 ～ 12 个月。当遇到需以种植为主而发电为辅的应用时，要根据作物需要来设计遮光率，这与计划种植季节及当地日照强度有关。例如：某地计划夏季种植辣椒，需要高5 万lx 的光照，当地夏季日照强度约12 万lx，那么光伏太阳能温室的设计遮光率应为60% 左右。同样是设计为遮光率60%，使用不透明的电池板遮挡60% 的面积远没有使用透光率40% 的薄膜电池或马赛克电池板进行全覆盖效果好，因为后者可以使温室内光照均匀，前者则会在温室内形成一块块很大的阴影。
光伏太阳能温室的典型应用
偏远地区一室多用
在荒漠、孤岛、高山哨所等偏远艰苦的地方，自然条件不便，甚至几乎不可能进行农业生产，而光伏太阳能温室能够抵御很多自然灾害，可以解决淡水、电力、热力、蔬菜、水果、建筑等很多问题。
高海拔地区使用光伏太阳能日光温室
高海拔地区，白天光照强，夜间温度低，光伏太阳能温室恰恰可以白天为植物遮挡过强的光照，夜间为植物提供安全的温度。建造光伏太阳能日光温室比光伏太阳能连栋温室更适合，因为前者的保温性较好，夜间温度较高，从而创造更好的植物生长环境，在良好的墙体保温条件下，生产更多种类的蔬菜。
低纬度地区使用光伏太阳能连栋温室
以海南为典型代表的低纬度地区，日照充足，昼夜温度都比较高，一年四季的温度和光照强度变化都较小，建造太阳能连栋温室比日光温室更适合，而且比当地现用的塑料大棚更加抗风，可以更好地保护蔬菜生产。
光伏太阳能温室的应用误区
在光伏太阳能温室中种植喜光植物
光伏太阳能温室发展之初，人们就期望或幻想既不影响种植喜光喜温的植物，又能多发电，甚至在冬天也能种植喜温植物，但事实上这是很难的。对于光伏太阳能温室来说，当遮光率低于50%
时，发电能力较低，投资回收期变得很长。因此，一般的光伏太阳能温室都设计了较高的遮光率，在这样的温室中种植喜光植物，可能达不到预期效果。
将光伏太阳能温室主要用于冬季种植
除非是在低纬度地区，一年四季日照长度变化不大，温度变化也不太大，可以计划在冬季使用光太阳能温室。纬度稍高些，具有明显四季变化的地方，夏季光照明显多于冬季，就应当以夏季为主来安排光伏太阳能温室内的农业生产。这样，才能减小发电和种植争光的矛盾，好地发挥这种温室的综合性能，提高整体效益。
在纬度偏高的地区建造光伏太阳能温室
一般来说，纬度在40°以上的地区，其年日照时数偏少，在同样的规划建设下，年发电量会较少，同时纬度越高则冬季温度越低，对温室中的种植业限制越大。因此，总体上难以设计合理的遮光率和安排合理的种植项目。原来的温室蔬菜种植区，多集中在北纬30°～
40°之间，如山东、河北、甘肃、新疆、北京、河南等地，主要是在冬季种植喜温蔬菜，而光伏太阳能温室中的光照变少，所以要改变种植季节或种植种类，并安排与光照强度相适应的种植密度。以种植的种类为例，黄瓜、苦瓜等需要较强的光照，而种植辣椒对光强的要求就稍低些，*、芹菜等对光强的要求更低，食用菌类则基本不需要光
