太阳能农业大棚


篇一:《什么是光伏温室大棚》

什么是光伏温室大棚?

21世纪, 随着农业科技的不断发展,温室大棚的使用也越来越普遍,但大棚的“升温、保温”一向是困扰农户的重点问题。现在温室公司采用高效率单晶硅太阳电池组件与传统农业大棚相联合的形式发明的“光伏农业大棚”,不但处理了这一问题,更为国家提倡的绿能农业、节能减排提供了一种优良的解决方案。很受老百姓的喜欢。

光伏温室大棚,是该项目将风能、光能、储能以及现代农业设施有机结合,将建设集太阳能光伏发电、智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。每座温室大棚占地面积792平方米,太阳能光伏系统采用S-180C(180W)晶硅组件,安装总容量为64.8KW,正常使用寿命25年或以上,该项目目前采用离网发电系统,预计年发平均电量约为7.17万kWh。温室主体是在目前广泛使用的三代日光温室的基础上进行了改进,采用钢制骨架,上覆塑料薄膜,既保证了光伏发电组件的光照要求,又保证了整个温室大棚的采光要求。整个设计方案在北侧墙体顶部安装3排光伏组件,每座大棚安装120块组件,组件安装采用压板、螺栓连接安装。是一种新型的温室结构形式。

100兆瓦太阳能光伏发电与温室大棚一体化项目 项目简介:全国农业和农村经济发展第“十二五”规划指出:在条件适宜区域,积极发展特色农业、绿色农业、有机农业和生态农业,充分利用资源和区位优势,着力培育一批竞争力、带动力强的龙头企业和示范基地。将太阳能发电技术、先进的现代农业种植技术相结合是高科技与新能源运用于农业的典范,有着巨大的示范作用和发展潜力。农业蔬菜大棚建筑面积庞大,运营能源消耗较大,在大棚顶铺设太阳能光电板,借助充足的阳光发电,一方面可高效率利用农业用地,用地成本低,大幅降低发电成本,同时因在大量用电的都市旁边直接建设,靠近主干电网,完全避免远距离传输造成的电力损耗(约20%)。另一方面,以太阳能发电站为核心,并结合高效有机蔬菜,利用温室发展高效农业,打造光伏农业产业园。项目建成后不仅在发电、种植双丰收的同时,还将打造我市观光、旅游、采摘、示范四位一体的综合模式,成为我市工业、农业、旅游业及新能源领域多重并存的一大亮点。

建设条件:我市有耕地面积1100多万亩,土地资源丰富,土壤肥沃,灌排便利,气候适宜,素有“塞上江南”的美誉。我市太阳能资源是国内最丰富的地区之一。年总辐射量在

1637-1685Wh/m2之间,日照时数在3164-3169小时之间,无灾害性天气,具备发电上网条件。目前,我市取得自治区批复太阳能项目94万千瓦。已核准太阳能项目33万千瓦,其中并网发电7万千瓦,核准在建项目3万千瓦,未建项目23万千瓦。取得路条61万千瓦。我市境内交通便捷,劳动力富余,市场广阔,蔬菜种植及销售成本较低,市委政府对农业产业化项目给予大力支持。全市各旗县均具备建设该项目的条件。

建设内容:地面光伏电站装机容量60MWp,占地2.1km2,示范光伏大棚装机容量40 MWp,占地1.4km2。

投资估算:项目总投资14.7亿元,其中60MWp地面电站8.1亿元,40MWp光伏大棚投资6.6亿元。

效益预测:该项目建成后发电销售收入37.75亿元,发电利润总额15.04亿元,利税

1.57亿元,投资回收期10.12年,可实现就业150人,间接就业300人,具有良好的社会效益和环保效益

寿光市31兆瓦光伏农业蔬菜大棚一体化工程的一期工程。这个工程共分三期,总占地3180亩,总投资14.6亿元。据测算,一块发电板平均每天能发电0.7度,一个占地1亩的大棚,一年理论上能发电42100度,寿光有40万亩大棚,如果十分之一的大棚用上这项新技术,一年就能发电16亿多度。

目前,一期工程1兆瓦示范项目已建起6个光伏大棚,除一个实验棚外,其余5个大棚已全部租赁给了菜农。据估算,改造一个占地一亩的大棚,需要35万元至40万元。由于投资偏高,所以现在所建大棚全部由公司投资,然后租赁给菜农使用。

菜农李兴周认为,租赁光伏大棚好处多多。他说,建一个10X160的普通大棚需投资近10万元,而租赁大棚只需每年付2万元的租金就可以了。他最看好的是大棚的性能。普通大棚一年只能种两季,这种棚可以种四季,收入可以翻番。而且,大棚顶部是光伏玻璃和电池板,其使用寿命能达到25年,“一年薄膜钱就要花三四千元,25年就能省下将近10万。”这种光伏大棚还可以抗八级大风,不怕冰雹,削减棚内病虫害,“以后种大棚不用提心吊胆了。”

据负责该工程的寿光华天新能源科技集团项目经理孙明亮介绍,除了租赁外,该公司和菜农还有另外一种合作方式,即对旧大棚进行技改,将大棚顶部换成太阳能薄膜电池板。改造费用由公司出,农户自身不用花钱就能受益,只是发的电归公司所有。

华天董事长李岐周告诉记者,任何一个集中连片达到20个以上的大棚,都可改造成光伏蔬菜大棚,实现种菜、发电两不误。

建一个100米×10米的标准太阳能光伏蔬菜大棚需投资85万元,但5年半即可收回全部投资,大棚寿命可长达25年。以一个黄瓜大棚为例,一个大棚可产黄瓜

2.5万公斤,按平均价每公斤6元算,可卖15万元。光伏发电一年10万度,按国家政策收入10万元。扣除相关成本后,一个棚年纯收入可达18多万元,5年半时间足可收回全部投资。另外,太阳能光伏蔬菜大棚由钢结构和钢化玻璃建成,可抗击强风、暴雨、冰雹等恶劣气候侵害。

据介绍,已建成的17个大棚是一期工程,投资6000多万元。华天新能源集团还将投资建设二、三期工程。赵东海说,目前寿光市有80万亩蔬菜大棚,如果全部建成太阳能光伏蔬菜大棚,一年能发电424亿度,满足寿光全市工农业生产和居民生活用电绰绰有余。

31兆瓦光伏农业蔬菜大棚一体化工程总占地3180亩,总投资14.6亿元。其中一期工程为1兆瓦示范项目,实施期限为2011年8月至2012年8月,占地180亩,总投资6019万元。一期项目建成后,不仅在发电、种菜双丰收的同时,还将打造我市观光、旅游、采摘、示范四位一体的综合模式,成为我市工业、农业、旅游业及新能源领域多重并存的一大亮点。二期工程10兆瓦,实施期限为2012年10月至2013年12月,占地1000亩,投资4.8亿元;三期工程20兆瓦,实施期限为2014年4月至2015年8月,占地2000亩,投资9.2亿元。项目建成后可实现年发电5000万千瓦时,可减排CO2(二氧化碳):51999.4吨;SO2(二氧化硫):396.8吨;节约标煤17294.9吨。这不仅将填补我市新能源电力建设的空白,极大助推我市电力建设,而且在国内是首创,在国际中也具有一定影响力,处于领先地位。

三期项目建成后,我们将打造成为中国光伏农业第一村、第一镇、第一市。华天光伏农业蔬菜大棚的发展必将掀起中国光伏农业史上的第二次革命。

公司以“光伏农业一体化,绿色低碳双格局”为宗旨; 以“华天光伏大棚,引领绿色中国”为目标; 以“发展低碳经济,振兴民族企业”为己任。 在勤勉中不断精进,在创新中不断拓展。华天人承载着社会的重托,向更远、更阔的新天地迈进!

20MW光伏农业科技大棚(电站)项目,项目总投资约3亿元。该项目一期建设10MW光伏农业科技大棚,占地面积600亩,投资1.8亿元;二期建设10MW光伏农业科技大棚,投资1.2亿元。项目名称:20MW农业科技大棚光伏发电项目

对接单位:民勤县招商局

项目选址:三雷镇金光高效农业产业示范园、薛百乡张麻日光温室示范园。

项目背景:建设农业蔬菜大棚棚顶光伏发电,是发展现代高效农业和清洁能源的重要方式。民勤县太阳能资源丰富,年均太阳日照时数为3300h,6300 MJ/m2(215Kg/m2标准煤),日照6小时以上天数超过310天,空气相对湿度35%-53%,年均气温7.8℃,属国家光热资源分布一类地区,具有良好的太阳能光伏发电产业资源开发条件。项目区金光高效农业产业示范园占地面积405亩,共建设日光温室200座。由日光温室的育苗孵化棚、试验示范棚、生产经营棚、农民培训中心、蔬菜批发市场、一个10万只鸡的养鸡场和10栋全钢架双坡连栋大型日光温室七个部分组成;薛百乡日光温室标准化示范园在原有118座的基础上新建高标准日光温室90座,并改造提升上新村、何大村292座日光温室。两个日光温室示范区规模达到1405亩,省道211线从示范区中间经过,交通十分便利,距110KVA变电所8km,是发展温室大棚屋顶光伏发电项目的理想场所。

建设规模及内容:利用温室大棚屋顶建设20MW光伏发电项目。

投资估算:项目总投资35000万元。

市场及效益分析:项目建成后,年可发电3600万度,实现销售收入4140万元,利润3000万元,上缴税收1000万元。

相关政策支持:全面落实国家支持西部大开发及加快甘肃发展的所有优惠政策。严格按《民勤县招商引资优惠政策》为入驻项目提供土地、税收、信贷方面的支持和服务。

该项目占地400亩,以农业大棚为基础,在大棚顶上实施光伏发电,计划2014年年底全部建成投运,项目建成后年可实现总产值2.8亿元,上缴税金500万元。 其中,现代农业观光园项目,计划投资

3.5亿元,建设连体现代农业大棚400亩,全部采用智能化无土栽培技术,利用中控系统对大棚内的营养液输送、温度、湿度实现调控,该项目建成后年可生产无公害蔬菜7680吨,实现产值2.45亿元,带动就业100余人,可有效解决我县城区群众吃菜难问题。20兆瓦光伏发电项目,计划投资4.8亿元,利用设施大棚屋顶安装太阳能光伏组件,发电并网,年发电3500万度,实现产值3500万元,与同等电

量火电厂相比,年可节约标准煤18.9万吨,减少二氧化硫排放4055.2吨,减少氮氧化物排放1189.6吨。

篇二:《薄膜太阳能农业大棚》

薄膜太阳能农业大棚

位于长治市郊区的潞安太阳能100MW光伏农业科技大棚项目正式开工建设。该项目作为光伏科技和现代农业科技相结合的产物,实现了“棚顶发电、棚下种植”,既不占用土地,又能很好地利用太阳能资源,在实现高效种植的同时,还能产出清洁绿色能源,为长治市实现农业现代化趟出一条新路。

该项目由潞安集团太阳能公司和中节能集团太阳能公司共同投资打造,分两期建设,总占地5000亩,总投资约15亿元,一期建设50MW。项目全部采用潞安太阳能公司生产的高效多晶和双玻多晶硅组件。一期50MW项目建成后,按照长治市年均日照资源计算,每年可发电5768万度,25年的运营期总共可发电14.42亿度,棚内种植还可解决1000余名农村劳动力就业,将取得巨大的经济效益、社会效益和环保效益。

一块非晶硅薄膜太阳能电池板平均每天能发电0.7度,占地一亩的大棚,一年理论上能发电42100度。“目前寿光有40万亩大棚,如果十分之一的大棚用上这项新技术,一年就能发电16亿多度,减少二氧化碳排放182.5万吨。”任何一个集中连片达到20个以上的大棚,都可改造成光伏蔬菜大棚,实现种菜、发电两不误。 孙明亮向记者透露,不用盖草苫、棉被的新一代光伏大棚——中空玻璃大棚,正在研制中。 丁强说,以天威保变薄膜组件在山东寿光光伏农业示范大棚并网光伏电站项目为例,一块非晶硅薄膜太阳能电池板均匀每天能发电0.7度,占地一亩的大棚,一年理论上能发电42100度。“现在寿光有40万亩大棚,假使非常之一的大棚用上这项新技巧,一年就能发电16亿多度,缩减二氧化碳排泄182.5万吨。&rdquo [编者按] 财政部、住房和城乡创建部2009年3月23日公布了《关于加快推动太阳能光电修建使用的执行意见》(财建〔2009〕128号),即“太阳能屋顶规划”。太阳能屋顶规划着力打破与处理光电修建一体化设计实力不足、光电产品与修建联合水平不高、光电并网艰难、市场认得劣等问题。太阳能屋顶规划归纳思忖经济性和社会效益等因素,现阶段在经济景气、产业根基较好的大中城市主动推动太阳能屋顶、光伏幕墙等光电修建一体化示范;主动声援在农村与偏僻地区进展离网式发电,执行送电下乡,兑现国度惠民政策。几个月后,财政部、科技部、国度能源局2009年7月16日公布了《关于执行金太阳示范工程的通告》(财建〔2009〕397号),即“金太阳示范工程”。 位于寿光市稻田镇张扎营村的这个项目是寿光市31兆瓦光伏农业蔬菜大棚一体化工程的一期工程。这个工程共分三期,总占地3180亩,总投资14.6亿元。据测算,一块发电板平均每天能发电0.7度,一个占地1亩的大棚,一年理论上能发电42100度,寿光有40万亩大棚,如果十分之一的大棚用上这项新技术,一年就能发电16亿多度。 目前,一期工程1兆瓦示范项目已建起6个光伏大棚,除一个实验棚外,其余5个大棚已全部租赁给了菜农。据估算,改造一个占地一亩的大棚,需要35万元至40万元。由于投资偏高,所以现在所建大棚全部由公司投资,然后租赁给菜农使用。 菜农李兴周认为,租赁光伏大棚好处多多。他说,建一个10X160的普通大棚需投资近10万元,而租赁大棚只需每年付2万元的租金就可以了。他最看好的是大棚的性能。普通大棚一年只能种两季,这种棚可以种四季,收入可以翻番。而且,大棚顶部是光伏玻璃和电池板,其使用寿命能达到25年,“一年薄膜钱就要花三四千元,25年就能省下将近10万。”这种光伏大棚还可以抗八级大风,不怕冰雹,减少棚内病虫害,“以后种

大棚不用提心吊胆了。” 据负责该工程的寿光华天新能源科技集团项目经理孙明亮介绍,除了租赁外,该公司和菜农还有另外一种合作方式,即对旧大棚进行技改,将大棚顶部换成太阳能薄膜电池板。改造费用由公司出,农户自身不用花钱就能受益,只是发的电归公司所有。 华天董事长李岐周告诉记者,任何一个集中连片达到20个以上的大棚,都可改造成光伏蔬菜大棚,实现种菜、发电两不误。 孙明亮向记者透露,不用盖草苫、棉被的新一代光伏大棚——中空玻璃大棚,正在研制中。 丁强说,以天威保变薄膜组件在山东寿光光伏农业示范大棚并网光伏电站项目为例,一块非晶硅薄膜太阳能电池板均匀每天能发电0.7度,占地一亩的大棚,一年理论上能发电42100度。“现在寿光有40万亩大棚,假使非常之一的大棚用上这项新技巧,一年就能发电16亿多度,缩减二氧化碳排泄182.5万吨。&rdquo [编者按] 财政部、住房和城乡创建部2009年3月23日公布了《关于加快推动太阳能光电修建使用的执行意见》(财建〔2009〕128号),即“太阳能屋顶规划”。太阳能屋顶规划着力打破与处理光电修建一体化设计实力不足、光电产品与修建联合水平不高、光电并网艰难、市场认得劣等问题。太阳能屋顶规划归纳思忖经济性和社会效益等因素,现阶段在经济景气、产业根基较好的大中城市主动推动太阳能屋顶、光伏幕墙等光电修建一体化示范;主动声援在农村与偏僻地区进展离网式发电,执行送电下乡,兑现国度惠民政策。几个月后,财政部、科技部、国度能源局2009年7月16日公布了《关于执行金太阳示范工程的通告》(财建〔2009〕397号),即“金太阳示范工程”。 项目建设3座集太阳能光伏发电、智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。每座温室大棚占地面积792平方米,太阳能光伏系统采用S-180C(195W)晶硅组件,安装容量23.4KW,正常使用寿命25年或以上;温室主体是在目前广泛使用的三代日光温室的基础上进行了改进,采用钢制骨架,上覆塑料薄膜,既保证了光伏发电组件的光照要求,又保证了整个温室大棚的采光要求。 “种菜是农业,发电是工业。”这是一种传统的思维模式。如今,在寿光,光伏蔬菜大棚将两者巧妙结合,创造了一种新的农业模式——光伏农业。 4月19日,李兴周的蔬菜大棚内西红柿长势旺盛。初看,这个大棚与普通大棚没有两样,但抬头仔细观察,就感觉出了不同——普通大棚覆盖的是塑料(10430,-50.00,-0.48%)薄膜,而这个大棚的棚顶是白灰相间的透明薄膜太阳能光伏玻璃和太阳能薄膜电池板。这种太阳能薄膜电池板,会将太阳辐射“分解”为植物光合作用需要的光能和太阳能发电需要的光能,既满足植物生长,又实现了光电转换。 位于寿光市稻田镇张扎营村的这个项目是寿光市31兆瓦光伏农业蔬菜大棚一体化工程的一期工程。这个工程共分三期,总占地3180亩,总投资14.6亿元。据测算,一块发电板平均每天能发电0.7度,一个占地1亩的大棚,一年理论上能发电42100度,寿光有40万亩大棚,如果十分之一的大棚用上这项新技术,一年就能发电16亿多度。 该项目位于土右旗将军尧镇,占地约1万亩,总投资14.5亿元。项目分两期实施,一期从2012年3月开工-2013年3月竣工,建设农业高效大棚5000亩(其中包括所需的配套设施及产品的加工、生产、仓储、配送运输等),二期从2013年3月开工-2014年3月竣工,建设薄膜式太阳能农业高效大棚5000亩。同时启动电站建设项目,并于2015年前按国家有关政策并网发电。 该项目将原来的牲畜粪便等污染物变成有机肥,既解决了养殖场的环境污染问题,又为有机果蔬提供了肥料,实现了变废为宝的社会效应。同时,项目使用荒芜土地,能改造5000亩盐碱地。项目建成后,预计生产有机果蔬、有机饲料、有机牲畜产值达7.8亿元,利税2.4亿元,可解决就业岗位3000人。四、项目主要建设内容及规模

占地400亩,建筑面积不低于27万平米,主要建设内容包括:原料仓库、注塑车间、组装车间、成品检验车间、包装车间、仓库、变电站及供配电系统、动力系统、行政办公用房、生活辅助设施、绿化、总图布置和消防工程等。

光伏大棚长110米,宽10米,立面玻璃幕墙高度2米,屋脊高度6米。向阳面屋顶以BIPV形式安装太阳能电池板可以发电,并且光伏组件替代原有玻璃屋顶建筑材料。向阴面屋顶及四周墙体全部采用透光钢化玻璃材料。组件安装倾角采用当地最佳倾角与水平面夹角36°。单座大棚向阳侧屋面安装透光230Wp太阳能光伏组件440块,单体装机容量101.2kWp,5座大棚光伏系统组成500KW电气单元接入1台500KW逆变器,配备500KW交流防雷配电设备,输出电能接入配电室内变压器0.27KV侧,经2级升压后传至就近变电站并网发电。 系统配置监测系统监控光伏并网电站的运行状况,不间断地监测和记录所有并网逆变器的运行数据和故障数据。 地面光伏电站项目 本项目实施山坡坡度平均约为15°,光伏阵列安装方向面向正南方向,安装倾角为与水平面夹角36°。系统中以500KW为一个电气单元,设计方案相同,每个500KW电气单元由2180块230瓦晶体硅光伏组件组成,接入1台500KW逆变器。本项目合计共需光伏组件261,600块,500KW逆变器120台,总装机容量60.168MWp。 每500KW电气接线形式相同,组件电气连接选取20块太阳能组件串联为一串,13/16串并至一台汇流箱,每个500KW单元共7个汇流箱,接入1台7入7出的500kVA直流汇流柜,每台直流汇流箱输出接入1台500kVA逆变器,逆变器输出为0.27kV交流电。 系统原理图如下: 内蒙古自治区100兆瓦光伏示范项目 9 图1.5-3系统原理图 本方案考虑山坡向阳面实际地貌情况及当地土质情况,采取在坡面以36度倾角铺设太阳能电池板的方式。太阳能电池方阵采用固定支架系统,并使用螺旋桩式阵列基础。 图1.5-4 地面光伏电站安装方式示意图 1.6 建设规模 100MW光伏发电项目中,示范光伏大棚装机容量40MWp,占地面积1.4km2。单座大棚建设使用型钢25吨,10mm钢化玻璃1300 m2,光伏系统装机容量101.2kWp。40MW共计安装光伏大棚400座,安装透光230Wp光伏组件176,000块。 地面光伏电站装机容量60MWp,占地面积2.1km2;共计安装230Wp

篇三:《教你看懂光伏农业大棚的几种形式》

教你看懂光伏农业大棚的几种形式

北极星太阳能光伏网讯:生态农业光伏大棚项目是利用农业大棚棚顶进行太阳能发电,棚内发展高效生态农业的综合系统工程。高效的生态光伏农业大棚项目不额外占用耕地,实现原有土地增值,农业光伏项目将生态农业、绿色发电结合,最大限度利用资源,在获取高效农业、绿色发电经济效益的同时,实现节能减排的社会效益。

普通农业大棚与光伏农业大棚对比

普通农业大棚:让阳光可以投射进来,而让水分和热量流失较少,这样就可以在大棚内形成反季节环境。{太阳能农业大棚}.

光伏农业大棚:属于温室大棚与屋顶技术相结合的光伏发电系统不仅可以保证棚内设

施的正常运转,还可以提高植物的生长速率,是集低碳、节能、环保、旅游于一身的新型高

科技农业生态建设项目。

常用光伏大棚组件有双玻晶硅透光组件和双玻薄膜组件两种。

1、双玻晶硅透光组件

双玻晶硅透光组件在农业大棚应用中与其在地面电站的作用相似,低成本高发电量,但也要根据当地的日照条件而定,但其对植物生长没有任何帮助。

2、双玻薄膜组件

双玻薄膜组件的弱光性较好,在阴雨天的发电能力相对较强,而且从其光谱透过率上来看能隔离紫外线等有害光线,同时又能透过对植物生长有利的红蓝光线对植物的光合作用和光周期效应有显著效果。

具体介绍如下:

太阳光入射到地球表面包括紫外线、可见光及红外线

紫外线占7%(改变植物物质结构矠有破坏性)

可见光占71%(提供照明、供植物光合作用)

红外线占22%(产生热能)

因此,太阳光谱在400~nm(蓝光)和太阳光谱在610~720nm(红光)这两个区间最有利于植物生长。为了增加植物所需要的光谱,可以采用两种方式:屋顶薄膜太阳能电池板和普通透明白玻璃间隔排列,采用LED灯补充植物需要的光谱,达到植物生长的光环境。同时,非晶硅薄膜太阳能组件发电需要的主要光谱为600nm对紫外线几乎不透过,能有效阻挡紫外线对植物的生长影响。发电的同时确保植物光合作用有效进行,并起到有效的保温作用。

总结,选择哪种组件主要根据客户的需求和当地的气象条件而定。

篇四:《太阳能光伏大棚的特点及应用前景》

太阳能光伏大棚温室是一种新型的温室,是在温室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。

1太阳能光伏大棚温室的种类

1.1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(图1);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(图2)。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。

图1光伏太阳能日光温室

图2光伏太阳能连栋温室

1.2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(图3),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。

图3电池板光伏电池组件(本身呈马赛克排列)

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。{太阳能农业大棚}.

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。

4光伏太阳能温室的应用局限

4.1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突出。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超过3 000 小时;甘肃等西北干旱少雨地区,以河西走廊为代表,日照时数多超过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。{太阳能农业大棚}.

4.2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,一般夜间最低温度不低于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。

4.3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,温室中的种植项目首选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、人参等药材,而黄瓜、茄

篇五:《太阳能温室大棚》

创新课题设计中期研究报告

题目: 基于太阳能供电的温室环境智能监控系统项目研发

院(系): 电 气 工 程 学 院

指导教师:教师职称:起止时间:

第一章 概述

1.1太阳能供电的温室环境智能监控系统研究的目的。

研究的目的:利用太阳能的光伏系统为温室大棚供电,实现温度、湿度、CO2浓度以及光照的实时自动监测,实现对植物的各生长因子的智能控制,最大程度地提高农作物的产量与质量。

为了适应市场的需求,目前温室大棚在国内外都得了广泛的应用,但是大部分温室大棚未采用智能控制系统,且存在环境控制能力低,自动化程度落后等缺点。很大程度的降低了农作物的产量和质量,因此广泛使用智能控制系统的温室大棚非常有必要。

目前一般大型的温室大棚都位于居民生活区较远的空旷地区,对太阳能的利用非常方便,因此如何更加充分的利用太阳能成为值得思考和解决的问题。

借助太阳能电池实现光电转换,近年来太阳能电池的转换效率和寿命逐渐提高,目前单晶硅的转换效率可达到30%左右,因此利用太阳能光伏系统为温室大棚供电已经成为可能。

1.2 项目研究的目标

目标:该系统实通过对太阳能资源的有效利用,采用MPPT来实现高效率转换,且可以较好地智能控制农作物各生长因子,使得农作物生长在最为合适的环境中,大大提高了农作物的产量与质量,从而获得最大效益 。

1.3 项目实施可行性分析与创新之处

实验过程太阳能供电系统设计和各种传感器使用两类电路分块调试,保证各自独立输出正常,再分别送入A/D转换电路。结果由CPU实现数据储存。设备软硬件设计,以学生所学课程中的方法为主,以电子技术基础,单片机技术,光伏发电技术等知识为支撑,方案可行。 创新之处:

采用MPPT即最大功率点跟踪,可实现侦测太阳能电池板的发电电压,并可以追踪最高电压电流值,使系统的最高效率对蓄电池充电。利用BUCK变换器来实现MPPT,通过调节BUCK变换器的PWM占空比输出,使负载等效阻抗跟随太阳能光伏组件阵列的输出阻抗,从而使光伏阵列在任何条件下均可获得最大功率输出。

第二章 具体电路图的形成

2.1 系统结构图

2..2实施方案:

第一 控制部分设计:

当光线发生偏离时,由粗测电路测量,采用光电池差动方式,首先输出模拟量电压,再进行模数转换。在平衡点附近采用数字成像技术,通过 CPU 对器件进行点阵扫描,进而分析其偏差值,直接获得数字量

第二 验证装置设计:

当太阳光线发生偏离时,探测器输出信号驱动步进电机1带动主轴转动,实现水平方向跟踪;同时控制信号驱动步进电机2带动太阳能板实现垂直方向转动,通过步进电机1和步进电机2的共同工作实现对太阳的跟踪。

2.3相关电路设计

2.3.1太阳能检测电路形成

主要器件:TL431、四块太阳能电池板、TL082、STC12C5A60S2、RS485

TL082

基本原理:电路图如下 5V电源通过TL431分压得到2.5V电压,通过两块太阳能电池板形成差动电压经过TL082进行信号放大送往CPU进行AD采样,将信号传到RS485下载器以实现电机的驱动。{太阳能农业大棚}.

相关器件参数特性:

TL082:TL082是一个通用的J-FET双运算放大器,其特点有:较低的输入偏置电压和偏移电流.输出设有短路保护。输入级具有较高的输入阻抗,内有频率补偿电路。具有较高的压摆率。最大工作电压可以达到正负18伏特。

TL431:TL431是一个良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。他的输出电压用两个电阻就可以设置从2.5伏特到36伏特范围内的任何值。该器件动态阻抗为0.2欧姆。可以代替齐纳二极管。相关参数:可编程输出电压为36v。电压参考误差 -0.4%。低动态输出阻抗,典型0.22Ω,负载电流能力从1.0MA到100MA.低输出噪声电压。

STC12C5A60S2:与简单51单片机相比,STC12C5A60S2单片机具有如下优点,主要性能如下

2.3.2驱动电路设计

当太阳光线发生偏离时,探测器输出信号通过CPU进行处理驱动步进电机1带动主轴转动,实现水平方向跟踪;同时控制信号驱动步进电机2带动太阳能板实现垂直方向转动,通过步进电机1和步进电机2的共同工作实现对太阳的跟踪。

主要元器件及相关特性

TLP350

TLP350由发光二极管和一个集成的光电探测器构成,本单位是一个8引脚DIP封装。该tlp350适用于IGBT或MOSFETDE的栅极驱动。

基本特性:峰值输出电流;±2.5A。保证性能的温度:-40-100℃。电源电流ICC=2mA.供电电压VCC:15-30V。最大工作电压绝缘:6000vpk。最高允许过电压:890vpk.

篇六:《浅析光伏农业大棚方案设计》

浅析光伏农业大棚方案设计

信息产业电子第十一设计研

单 位: 姓 名: 申报专业:

究院科技工程股份有限公司

蔡文伟 工艺工程师

2013年 01月15日

摘 要

我国的能源结构以煤为主,是世界上最大的煤炭消费国,相对于巨大的人口基数,面临的能源资源形势十分严峻。全国76%的国土光照充沛,光能资源分布较为均匀;与水电、风电、核电等相比,太阳能发电没有任何排放和噪声,应用技术成熟,安全可靠。

在地理位置以农村、郊区为主,电力等能源非常短缺,农业大棚解决了传统电网难以到达这些地区的难题。农业问题越来越受到国家重视及相应的政策倾斜。《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》已将太阳能光伏生态大棚电站的模式划定为BIPV(光伏建筑一体化)示范项目,享受国家财政补贴。 关键词: 光伏大棚,农村,BIPV

目 录

摘 要 ......................................................................................................... 1 目 录 ......................................................................................................... 2 绪 论 ......................................................................................................... 3 1 系统原理 ............................................................................................... 4 2 应用原理 ............................................................................................... 4 3 系统方案 ............................................................................................... 6 4 应用优点 ............................................................................................. 10 5 现存问题 ............................................................................................. 11 结 论 ....................................................................................................... 14 参考文献 ................................................................................................... 15{太阳能农业大棚}.{太阳能农业大棚}.

绪 论

光伏是将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电系统。大棚的“升温、保温”一向是搅扰农户的重点问题。“光伏农业大棚”,有望解决这一难题。由于夏季的高温,在6-9月份众多品类的蔬菜无法正常成长,而“光伏农业大棚”如同在农业大棚外表添补了一个分光计,可隔绝红外线,禁止过多的热量进入大棚;在冬季和黑夜的时候,则能禁止大棚内的红外波段的光向外辐射,降低晚上温度下跌的速度,起到保温的作用。

“光伏农业大棚”能供给农业大棚内照明等所需电力,剩余的电还能并网。在“光伏农业大棚”离网体系中,可与LED体系相调配,白天发电保障植物的成长;黑夜LED体系可应用白天发的电,给植物供给光照。

1 系统原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。产品属性由于薄膜太阳能电池能吸收波长范围低于400nm的紫外线,可有效的阻止紫外光线对植物的破坏作用,有利于避免伤害植物和减少病虫害,有助于农产品品质的提高;薄膜太阳能电池有非常高的透光率。薄膜电池在保证发电的同时,也满足了植物光合作用对太阳光的需求。

图1-1 光伏大棚发电原理图

2 应用原理

2.1 太阳光分析

图2-1 太阳光发射分析图

篇七:《光伏农业大棚的主要特点及效益介绍》

一、光伏农业大棚简介

光伏农业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、光伏农业大棚的优势

光伏农业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、三产业与第一产业的结合。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,可种植有机农产品、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、产生发电效益

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。

三、光伏农业大棚的种植

1、经济价值高的农作物

光伏农业大棚可以重点发展有机特色蔬菜、食用菌和中草药的设施化生产,适度发展观赏苗木种植,提高单位土地产值和农产品的附加值。

多数食用菌菌丝体生长阶段不需要光,弱光也无不良反应,可种植食用菌的植香菇、平菇、双孢菇和金针菇等品种;

根据蔬菜对光照强度要求的不同可分为要求较强光照的蔬菜、适宜中等光照的蔬菜和比较耐弱光的蔬菜。耐弱光蔬菜主要有芹菜、芦笋、菠菜、生姜、韭菜、莴苣、蒲公英、空心菜、木耳菜等;

阴性和耐阴的中草药有西洋参、黄连、党参、麦冬、三七板蓝根、白术、半夏、天麻、灵芝等;

可在大棚内培育耐阴苗木、盆栽、花卉等。

2、可发展为观光农业

利用良好的交通和区位优势,充分利用农业生产和生态环境两大资源,依托观赏苗等生态旅游资源,配合有机蔬菜等农产品生产采摘等农业旅游资源的开发建设,发展多种形式的观光、休闲和体验等旅游项目,形成特色化、规模化的观光农业。

四、建造形式

光伏农业大棚的建造主要是一体化的薄膜光伏大棚(发电组件与钢骨架柔性连接)、

原有大棚上的专业改造等。一般新建大棚按照一体化建设,见下图所示。

大棚发电组件可选用薄膜组件、多晶硅、单晶硅组件。光伏大棚与普通大棚相比,其钢架结构要复杂、造价相对比普通的大棚高。

五、光伏大棚的发电

1、发电量

光伏大棚一般一亩地布置一个光伏大棚,面积约为:60m*8.5m,每个大棚大致可以布置60kW,根据威海的太阳能资源情况,年满发小时数约1274小时,以20MW的安装容量为例,年均发电量约为2548万kWh,25年总发电量为63700.万kWh。

2、电价及补贴

光伏大棚所发电量消纳有两种方式:一是小规模的分布式光伏电站(如6MW以下),采用自发自用余电上网的方式,所发电力按电网销售电价销售给农业大棚的使用者或者其他用户,剩余并入电网,可以获得全电量为0.42元/W的补贴;一种是规模较大,直接并入电网,上网电价按照“鲁价格一发〔2013〕119号文件,2013-2015年并网发电的光伏电站上网电价确定为每千瓦时1.2元(含税,下同)”计算。可以申请国家光伏建筑一体化补贴,

农业项目也可申请相关农业项目补贴、财政补贴等,如山东省农业厅、财政厅菜篮子"产品生产果菜项目,另外,如果分布式项目不大于20MW,可按照当地光伏标杆电价上网,且备案可进入分布式光伏规模控制指标。

六、发电效益分析

以一个20MW的光伏项目为例,光伏大棚的建设内容包含:光伏系统的建设安装费用、项目土地费用、农业大棚本体的建造费用、接入系统费用,合计约12470元/kW。

测算参数设置:考虑土地租赁费用:每年1200元/亩;电价为1.2元/kWh;项目动态总投资为24941.02万元,销售税金及附加总额为1160.32万元,缴纳增值税总额为13328.02万元。

采用以上参数,测算结果如下:

建成大棚后出租,假定出租收入为每年1200元/亩,项目融资前税前内部收益率为

8.93%,资本金税后内部收益率为10.70%。投资回收期为10.11年。

建成大棚后不出租,项目融资前税前内部收益率为8.55%,资本金税后内部收益率为

9.43%,投资回收期为10.39年。

项目发电如果可以全部并网消纳,企业在缴纳光伏大棚土地费用后,仍可以保持大于8%的内部收益率。

七、结语

综上所述,光伏农业大棚是一种新形式的土地综合利用方式,是现代化农业与清洁能源紧密结合的产物,项目节约土地,不改变土地属性,又可以将空间立体利用,产生清洁电力,扩大供电可再生能源比例,带来双向效益。

采用光伏大棚,可以推动绿色农业生产,实现科技高效的循环生态农业。光伏大棚项目可以建设成为现代农业示范教育基地,把农业活动、科技示范等融为一体,发挥产业集群效应,繁荣地区经济,建成省市特色农业的样板和窗口。

篇八:《光伏农业大棚的几种形式》

光伏农业大棚的几种形式 生态农业光伏大棚

项目是利用农业大棚棚顶进行太阳能发电,棚内发展高效生态农业的综合系

统工程。高效的生态光伏农业大棚项目不额外占用耕地,实现原有土地增值,农业光伏项目将生态农业、绿色发电结合,最大限度利用资源,在获取高效农业、绿色发电经济效益的同时,实现节能减排的社会效益。

普通农业大棚与光伏农业大棚对比

普通农业大棚:让阳光可以投射进来,而让水分和热量流失较少,这样就可以在大棚内形成反季节环境。

光伏农业大棚:属于温室大棚与屋顶技术相结合的光伏发电系统不仅可以保证棚内设施的正常运转,还可以提高植物的生长速率,是集低碳、节能、环保、旅游于一身的新型高科技农业生态建设项目。

常用光伏大棚组件有双玻晶硅透光组件和双玻薄膜组件两种。

1、双玻晶硅透光组件

双玻晶硅透光组件在农业大棚应用中与其在地面电站的作用相似,低成本高发电量,但也要根据当地的日照条件而定,但其对植物生长没有任何帮助。

2、双玻薄膜组件

双玻薄膜组件的弱光性较好,在阴雨天的发电能力相对较强,而且从其光谱透过率上来看能隔离紫外线等有害光线,同时又能透过对植物生长有利的红蓝光线对植物的光合作用和光周期效应有显著效果。

具体介绍如下:

太阳光入射到地球表面包括紫外线、可见光及红外线

紫外线占7%(改变植物物质结构矠有破坏性)

可见光占71%(提供照明、供植物光合作用)

红外线占22%(产生热能)