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探討:農(nóng)光互補光伏電站中光資源分布研究
日期:2015-12-10   [復(fù)制鏈接]
責任編輯:evan 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]

由于光伏電站無遮擋規(guī)定的時間為當?shù)卣嫣枙r冬至日9:00—15:00之間,因此冬季農(nóng)作物的高度要低于前排組件上端到后排組件下端兩者之間的連線。這一連線,也就是農(nóng)業(yè)大棚棚頂?shù)脑O(shè)計依據(jù)。本文中的分析均局限在這一連線下方的空間。但是,在常規(guī)光伏電站中,沒有大棚設(shè)計的狀態(tài)下,這一連線并非是限制高度。

假設(shè),光伏電站中,春夏季種植黃瓜,黃瓜的生長匍匐支架可以架設(shè)多高?位置怎么確定?如果匍匐支架在春分那一天建設(shè),通過太陽的高度角、方位角計算公式得到本項目所在地安徽宿州3月21日真太陽時9:00的南北向陰影系數(shù)R為0.665(可以計算,春分時,物體的南北向陰影系數(shù)幾乎是不變化的),在下列示意圖中,距離與高度差的關(guān)系

即可,滿足這一關(guān)系且植物的枝葉在新的虛連線下方,在春分至秋分時間段內(nèi),匍匐支架和農(nóng)作物就不會遮擋太陽光照射匍匐支架北面的后排光伏組件。同時,匍匐支架也不能高于光伏組件的上端,否則會在夏季早晚時間段遮擋南面的前排光伏組件。
EC截圖_20151210103614

圖9 春分至秋分農(nóng)作物與后排光伏組件相對位置示意圖

有了以上分析,我們可以得到結(jié)論,合理的種植,可以更高效的利用光伏電站中的土地和陣列之間的空間,這可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益。

由于常規(guī)光伏電站中光資源分布分析是其他各種農(nóng)光互補光伏電站中光資源分析的基礎(chǔ),因此本文給出了較為詳細的模擬過程和分析結(jié)果。雖然我們可以得到不同時間不同區(qū)域的時間空間光照輻射量,但是由于宏觀上光線只能直線傳播的物理特性,不能具備水、空氣一樣的流動性,因此,光伏陣列中任何一處的種植物都會影響除上方空間以外附近其他空間的光照情況。

光伏陣列間的光照分布,又符合了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的套種技術(shù),套種的農(nóng)作物中,較高大的喜陽農(nóng)作物影響較低矮喜陰或?qū)赓Y源需求少的農(nóng)作物,比如玉米和芭蕉芋、玉米和大豆、棉花和花生等之間的套種。

因此,本文光資源分析的數(shù)據(jù),對種植農(nóng)作物的品種選擇、其他植物(如花卉)的品種選擇、光資源量對農(nóng)光物產(chǎn)量的預(yù)測性等有非常重要的參考價值;另外,在光伏養(yǎng)殖大棚中,或常規(guī)電站中養(yǎng)殖的家禽或其他經(jīng)濟性動物,由于動物具有活動性,對光照的空間分布改變小,因此本文的光資源分析,可以匹配動物對生活、生長環(huán)境需求的光資源是否可以得到滿足。
EC截圖_20151210103632

圖10 光伏電站中植物套種設(shè)想
 
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來源:《光能》雜志作者:周長友、龍海波
 
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