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3.技術(shù)發(fā)展趨勢及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

概述項目相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢、國內(nèi)外研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化狀況、該地相關(guān)行業(yè)與國內(nèi)外先進水平的差距、以及知識產(chǎn)權(quán)、市場需求情況等。

3.1技術(shù)發(fā)展趨勢

雖然基于溫室的太陽能發(fā)電與利用技術(shù)的創(chuàng)新、應(yīng)用與問題并存，但在能源趨緊、溫室種植競爭加劇的前提下，適宜于溫室的太陽能發(fā)電系統(tǒng)集成研究與設(shè)備研究將持續(xù)加強。未來，將有越來越多的集成系統(tǒng)與設(shè)備產(chǎn)品供溫室生產(chǎn)者選擇，技術(shù)的進步與發(fā)展將是必然趨勢。筆者認為將集中于四個方面：一是適宜于溫室的太陽能光伏電板或膜的研究與開發(fā)，二是基于溫室太陽能系統(tǒng)集成結(jié)構(gòu)與配件的研究與開發(fā)，三是以太陽能系統(tǒng)綜合應(yīng)用為目標的專用控制設(shè)備與控制軟件的研究與開發(fā)，四是基于太陽能系統(tǒng)的光環(huán)境評價理論研究及設(shè)計軟件的開發(fā)。

總之，太陽能發(fā)電技術(shù)在溫室中的應(yīng)用正日益擴大，在保證種植生產(chǎn)效果的同時，充分利用到太陽能這一取之不盡的可再生能源，無論是對溫室園藝產(chǎn)業(yè)，還是對全人類的生存環(huán)境，都具有重要的意義，值得大力研究和推廣。

3.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

3.2.1 國外

荷蘭Wageningen 大學開發(fā)了一種采用可以反射近紅外輻射(NIR)并透過光合有效輻射（PAR）的材料附著于溫室玻璃上的光伏發(fā)電溫室，并將采光面設(shè)計成圓弧狀，從而使太陽光中的近紅外輻射反射匯聚于焦點中，并在焦點處安裝光伏組件用于發(fā)電，經(jīng)過監(jiān)測，該類型溫室年可發(fā)電20kW·h·m-2，并且預計通過進一步的優(yōu)化設(shè)計，可以將發(fā)電量提到31kW·h·m-2，從而可基本滿足溫室生產(chǎn)用能。日本學者Yano[24]在管架大棚（4m×8m×2.4m）山墻附近安裝0.078m2 的太陽能薄膜電池（光伏組件面積僅為溫室占地面積的0.2%），所產(chǎn)生的電量用于驅(qū)動溫室的側(cè)開窗系統(tǒng)，溫室運行效果良好。在光伏組件空間布置方面，其研究了在管架大棚（16m×5.4m×3.3m）上組裝相同數(shù)量的光伏組件（30 塊，約占溫室頂部面積的12.9%），比較直線布置和上下間隔布置對溫室室內(nèi)陰影及發(fā)電量的影響。結(jié)果表明，兩布置方案的發(fā)電量差異不大，但光伏組件上下間隔布置時，室內(nèi)光照的均勻情況要明顯好于直線布置。意大利企業(yè)在Venlo 型溫室的基礎(chǔ)上，組合安裝太陽能光伏組件，其建設(shè)的溫室可組裝17000 塊光伏組件，發(fā)電規(guī)模達到4MWp，目前該溫室正試驗用于盆花生產(chǎn)。

目前，國外光伏發(fā)電溫室研究多集中在歐洲和日本，其中歐洲的研究者主要運用晶硅電池，溫室多選擇玻璃溫室。而日本則主要研究運用非晶硅薄膜電池，以單棟管架塑料大棚為主。雖然國外在光伏發(fā)電溫室研究方面取得了一定成果，但目前仍然處于研發(fā)階段，光伏發(fā)電溫室多為試驗和示范用，面積普遍較小。

3.2.2 國內(nèi)

受國家設(shè)施園藝和“金太陽工程”等促進政策及電力企業(yè)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化需求的驅(qū)動，近一兩年我國山東壽光、江蘇南京、江西上饒等地已開展了光伏發(fā)電溫室的探索性建設(shè)運行，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已有近30 個光伏發(fā)電溫室“示范點”，設(shè)計方大多為光伏設(shè)備廠家。

我國光伏發(fā)電溫室的類型既有單棟溫室也有連棟溫室，總體來說以單棟居多，包括傳統(tǒng)的日光溫室改造以及單棟的不對稱屋面溫室。光伏組件大多使用具有一定透光特性的太陽能薄膜電池（非晶硅），采用直接嵌入的形式與溫室采光屋面相結(jié)合。經(jīng)調(diào)研，每667m2 單棟型光伏發(fā)電溫室可安裝光伏組件約190～250 塊，發(fā)電功率約15～20kWp，理論日可發(fā)電130～170kW·h。

4.項目主要研究內(nèi)容

概述項目涉及的技術(shù)領(lǐng)域、工藝范疇，擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，擬采用的技術(shù)原理、技術(shù)方法、技術(shù)路線以及工藝流程，項目的主要技術(shù)創(chuàng)新點，涉及的相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)等。

4.1 技術(shù)領(lǐng)域、工藝范疇

建設(shè)光伏電站生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園是新能源與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機結(jié)合，在追求經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益并舉的基礎(chǔ)上達到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的目的，走農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化道路；向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向發(fā)展，增加農(nóng)民收入，為市場提供無公害農(nóng)副產(chǎn)品，是符合當前國家和該地農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)政策的。

太陽能電站，采用BAPV模式，在溫室頂部、大棚頂部、園區(qū)配套設(shè)施建筑上鋪設(shè)太陽能電池板，本光伏電站農(nóng)業(yè)生態(tài)園融入低碳環(huán)保理念，結(jié)合最新的光伏發(fā)電技術(shù)，將太陽能光伏電站與生態(tài)園完美結(jié)合。