光伏大棚是什么?光伏農(nóng)業(yè)大棚是光伏應(yīng)用的一種新的模式,是集太陽能光伏發(fā)電、智能溫控系統(tǒng)、現(xiàn)代高科技種植為一體的溫室大棚,大棚采用鋼制骨架,上覆蓋太陽能光伏組件,同時保證太陽能光伏發(fā)電和整個溫室大棚農(nóng)作物的采光需求。
光伏大棚電站所發(fā)電量,可以支持大棚的灌溉系統(tǒng),對植物進(jìn)行補(bǔ)光、解決溫室大棚冬季供暖需求,提高大棚溫度,促使農(nóng)作物快速生長。
目前光伏大棚與光伏設(shè)備的結(jié)合形式主要有三種,三類光伏大棚優(yōu)缺點如下:
一、光伏組件鋪設(shè)在封閉式農(nóng)業(yè)大棚頂棚
這是農(nóng)業(yè)與光伏結(jié)合最為緊密的一種形式。
優(yōu)點:
1)可節(jié)約土地資源,解決光伏發(fā)電與種植業(yè)爭地的矛盾。
2)可有效利用土地,減少土地的浪費(fèi)。相對于單棟日光溫室,此種形式的溫室室內(nèi)空間相對來說較大,土地的利用率更高,有效克服單棟溫室之間的間距對土地的浪費(fèi)。
3)溫室可根據(jù)農(nóng)業(yè)需要形成大跨度鋼結(jié)構(gòu),擁有較大空間,可形成機(jī)械化作業(yè),甚至形成觀光光伏農(nóng)業(yè)。
4)提高農(nóng)業(yè)自動化程度,可配套附屬設(shè)施:如內(nèi)遮陽保溫系統(tǒng)、加熱補(bǔ)溫系統(tǒng)、通風(fēng)降溫系統(tǒng)、智能化控制空氣增濕系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)等,形成自動化溫室農(nóng)業(yè)。
5)節(jié)省人工勞動,減少勞動用工成本。
缺點
1)光伏發(fā)電與植物生長存在爭光現(xiàn)象,不適合喜光植物的種植。
2)用鋼量大,建造成本高,回收期較長,不適合小規(guī)模的家庭經(jīng)營。
3)單一植物區(qū),限制了多種植物同時種植的可能。
4)可能產(chǎn)生冷熱不均勻區(qū)域。溫室面積較大,容易出現(xiàn)通風(fēng)死角,尤其是未采用循環(huán)風(fēng)扇時,這種現(xiàn)象更為明顯。
二、光伏組件不直接鋪設(shè)在大棚上面,而是單獨(dú)設(shè)光伏支架架設(shè)在大棚后面或中間
附加式光伏大棚,特點是農(nóng)業(yè)與光伏結(jié)合度不高,但農(nóng)光互不影響,能完全確保大棚農(nóng)業(yè)和光伏發(fā)電各自功效的最好發(fā)揮。
優(yōu)點
1)光伏與農(nóng)業(yè)大棚結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立,光伏組件與農(nóng)作物相互影響較小,較少存在爭光現(xiàn)象。
2)建造安裝相對簡單,可單獨(dú)各自設(shè)計,農(nóng)業(yè)大棚、光伏支架安裝和拆卸相對獨(dú)立、簡便。
3)造價較低,用鋼量較少,結(jié)構(gòu)簡單。
4)采光性和保溫性能好,相對第三大類敞開式大棚,此類大棚為封閉式溫室大棚,具有一定的保溫性能,節(jié)能效果明顯。
缺點
1)安全性及抗災(zāi)能力差,抗風(fēng)性能相對較差,安全性能相對較低。
2)大棚內(nèi)立柱較多,跨度相對較小,不利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化操作。
3)農(nóng)業(yè)自動化程度較低,溫室室內(nèi)面積相對較小,層高較低,不利于機(jī)械化運(yùn)作,也較少運(yùn)用自動化農(nóng)業(yè)設(shè)施。
4)機(jī)械化及自動化受限,勞動強(qiáng)度相對較大,勞動成本較高。
三、敞開式大棚
特點是利用較高的光伏支架,上鋪光伏組件,下面種植農(nóng)作物,敞開式大棚是一種多方質(zhì)疑的光伏農(nóng)業(yè)結(jié)合型式。
優(yōu)點
1)僅占用少部分農(nóng)業(yè)用地(支架基礎(chǔ)),相對地面光伏來說,不需要征收大面積土地,下面仍可種植農(nóng)作物,節(jié)約了土地資源。
2)大棚建造成本相比以上兩大類大棚更低。
3)地面下仍可滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械化的操作要求,減少人工勞動操作,可節(jié)省人工成本。
4)大棚建造安裝相對簡單,施工速度快,施工周期短。
缺點
1)光伏組件布置在農(nóng)作用上面,光伏支架及組件的陰影對農(nóng)作物生長有一定的影響,光伏發(fā)電與植物生長存在一定的爭光現(xiàn)象。
2)農(nóng)作物種植受當(dāng)?shù)丨h(huán)境、溫度影響較大,種植比較粗放,不能形成精細(xì)化、規(guī)?;?、自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
3)組件清洗及更換成本較高。光伏支架離地面較高,不利于光伏組件的維護(hù)和清洗,相比于地面光伏,清洗及更換組件如采用人工比較困難,清洗可采用智能機(jī)械人的方式,相對成本較高。
建造光伏大棚電站時,可根據(jù)三類光伏大棚的優(yōu)缺點分析,結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐恋厍闆r與氣候條件等,考量建設(shè)成本,做出合理選擇。
原標(biāo)題:光伏大棚是什么?三類光伏大棚優(yōu)缺點對比