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農業(yè)光伏大棚項目是利用農業(yè)大棚棚頂進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電,棚內發(fā)展高效生態(tài)農業(yè)的綜合系統工程。高效的生態(tài)光伏農業(yè)大棚項目不額外占用耕地,實(shí)現原有土地增值,農業(yè)光伏項目將生態(tài)農業(yè)、綠色發(fā)電結合,最大限度利用資源,在獲取高效農業(yè)、綠色發(fā)電經(jīng)濟效益的同時(shí),實(shí)現節能減排的社會(huì )效益。光伏農業(yè)科技大棚是分布式光伏應用的一種新的模式,有諸多的優(yōu)勢。本文選擇其中有代表性的分類(lèi),做一比較。

? 第一類(lèi)光伏大棚
第一類(lèi)光伏大棚,光伏組件鋪設在封閉式農業(yè)大棚頂棚上面,是農業(yè)與光伏結合最為緊密的一種形式。

優(yōu)點(diǎn)

1)節約了土地資源,在很大程度上解決了光伏發(fā)電與種植業(yè)爭地的矛盾。光伏農業(yè)大棚發(fā)電利用的是農業(yè)大棚的棚頂,并不占用土地,也不會(huì )改變土地使用性質(zhì),因此能夠節約土地資源。

2)溫室室內空間面積相對較大,可有效利用土地,減少土地的浪費。相對于單棟日光溫室,此種形式的溫室室內空間相對來(lái)說(shuō)較大,土地的利用率更高,單棟溫室之間的間距對土地的浪費在此類(lèi)溫室中得到有效的克服。

3)此類(lèi)溫室根據農業(yè)需要可形成大跨度鋼結構,里面空間較大,可形成機械化作業(yè),甚至形成觀(guān)光光伏農業(yè)。

4)可提高農業(yè)自動(dòng)化程度,此類(lèi)溫室可配套附屬設施:如內遮陽(yáng)保溫系統、加熱補溫系統、通風(fēng)降溫系統、智能化控制空氣增濕系統、滴灌系統等,形成自動(dòng)化溫室農業(yè)。

5)可節省人工勞動(dòng),因為溫室大棚可機械化操作,又主要實(shí)行自動(dòng)化,這樣人工勞動(dòng)相對較少,減少勞動(dòng)用工成本。

缺點(diǎn)

1)此類(lèi)光伏大棚的光伏組件布置在農業(yè)大棚屋頂上面,光伏發(fā)電與植物生長(cháng)存在爭光現象,設計時(shí)需同時(shí)考慮兩方面的需求,此類(lèi)大棚不適合喜光植物的種植。

2)建造成本非常高,回收期較長(cháng),不適合小規模的家庭經(jīng)營(yíng)。此類(lèi)大棚基本采用鋼結構大棚設計,此類(lèi)大棚用鋼量大,建造成本相對較高,適合用于較大型農光項目。

3)單一植物區。如果沒(méi)有隔斷墻,溫室將成為一個(gè)單一種植區,限制了多種植物同時(shí)種植的可能。

4)可能產(chǎn)生冷熱不均勻區域。溫室面積較大,容易出現通風(fēng)死角,尤其是未采用循環(huán)風(fēng)扇時(shí),這種現象更為明顯。

? 第二類(lèi)光伏大棚

第二大類(lèi)光伏大棚,光伏組件不直接鋪設在大棚上面,而是單獨設光伏支架架設在大棚后面或中間,可以說(shuō)是附加式光伏大棚,它的特點(diǎn)是農業(yè)與光伏結合度不高,但農光互不影響,能完全確保大棚農業(yè)和光伏發(fā)電各自功效的最好發(fā)揮。

優(yōu)點(diǎn)

1)光伏與農業(yè)大棚結構相對獨立,光伏組件與農作物相互影響較小,較少存在爭光現象。

2)建造安裝相對簡(jiǎn)單,此類(lèi)型大棚農業(yè)大棚和光伏支架可單獨各自設計,農業(yè)大棚、光伏支架安裝和拆卸相對獨立、簡(jiǎn)便。

3)造價(jià)較低,用鋼量較少,結構簡(jiǎn)單。此類(lèi)光伏大棚相對第一大類(lèi)來(lái)說(shuō),農業(yè)大棚和光伏支架相對結構簡(jiǎn)單,用鋼量相對較少,自動(dòng)化設備較少應用,相對來(lái)說(shuō)造價(jià)成本相對較低。

4)采光性和保溫性能好,相對第三大類(lèi)敞開(kāi)式大棚,此類(lèi)大棚為封閉式溫室大棚,大棚能具有一定的保溫性能,節能效果明顯。

缺點(diǎn)

1)安全性及抗災能力差,此類(lèi)農業(yè)大棚結構相對簡(jiǎn)單,抗風(fēng)性能相對較差,安全性能相對較低。

2)大棚內立柱較多,跨度相對較小,不利于農業(yè)機械化操作。

3)農業(yè)自動(dòng)化程度較低,此類(lèi)溫室室內面積相對較小,層高較低,不利于機械化運作,也較少運用自動(dòng)化農業(yè)設施。

4)勞動(dòng)強度相對較大,勞動(dòng)成本較高。因其機械化及自動(dòng)化受限,主要由人力進(jìn)行農業(yè)種植,相對用人較多,勞動(dòng)力成本較高。

? 第三類(lèi)光伏大棚

第三大類(lèi)光伏大棚是敞開(kāi)式大棚,也可以說(shuō)是特殊的地面光伏支架,它的特點(diǎn)是利用較高的光伏支架,上鋪光伏組件,下面種植農作物,敞開(kāi)式大棚是一種多方質(zhì)疑的光伏農業(yè)結合型式。

優(yōu)點(diǎn)

1)僅占用少部分農業(yè)用地(支架基礎),就可實(shí)現光伏發(fā)電,相對地面光伏來(lái)說(shuō),不需要征收大面積土地,下面仍可種植農作物,節約了土地資源。

2)此類(lèi)大棚建造成本相比以上兩大類(lèi)大棚,成本更低,僅有光伏支架成本,農業(yè)部分不需單獨建造大棚。相對地面光伏支架來(lái)說(shuō),支架成本稍有提高。

3)因光伏支架離地相對較高,地面下仍可滿(mǎn)足農業(yè)機械化的操作要求,減少人工勞動(dòng)操作,可節省人工成本。

4)大棚建造安裝相對簡(jiǎn)單,此類(lèi)大棚僅需按地面光伏支架安裝方式進(jìn)行即可,安裝方便,施工速度快,施工周期短。

缺點(diǎn)

1)此類(lèi)光伏大棚的光伏組件布置在農作用上面,光伏支架及組件的陰影對農作物生長(cháng)有一定的影響,光伏發(fā)電與植物生長(cháng)存在一定的爭光現象。

2)大棚為敞開(kāi)式大棚,農作物種植受當地環(huán)境、溫度影響較大,種植比較粗放,不能形成精細化、規?；?、自動(dòng)化農業(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,清洗可采用智能機械人的方式,相對成本較高。