未來農(nóng)業(yè)，是屬于“光伏+”的時代。
發(fā)布時間：2024-12-05
來源：農(nóng)耕知了
一、太陽能發(fā)電技術
太陽能發(fā)電技術太陽能發(fā)電技術，是利用太陽能電池將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的技術。
其核心是光伏效應，即半導體材料在吸收光子能量后產(chǎn)生電子—空穴對，從而產(chǎn)生電流。
因為其產(chǎn)生的電流是直流電（DC），而我們?nèi)粘Ｉ钣秒娛墙涣麟姡ˋC），所以就需要通過逆變器轉(zhuǎn)為交流電，這個能量轉(zhuǎn)換過程為：
太陽能發(fā)電技術太陽能發(fā)電技術，是利用太陽能電池將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的技術。
因為其產(chǎn)生的電流是直流電（DC），而我們?nèi)粘Ｉ钣秒娛墙涣麟姡ˋC），所以就需要通過逆變器轉(zhuǎn)為交流電，這個能量轉(zhuǎn)換過程為：
光能?直流電?交流電
如果是商業(yè)光伏發(fā)電，可能會涉及到長距離傳輸以及分配到市政電網(wǎng)中，這時就需要通過變壓器再流經(jīng)電網(wǎng)，最終才能到達用戶家里。
日常生活中，光伏的應用非常廣泛，我們最常見的屋頂光伏（居民住宅、學校、醫(yī)院、工廠等），就是對太陽能的高效利用，可以節(jié)約不少的電費支出。
二、農(nóng)業(yè)與太陽能的智能結(jié)合
農(nóng)業(yè)光伏就是一種將太陽能光伏技術與農(nóng)業(yè)相結(jié)合的創(chuàng)新方法。
它的結(jié)構(gòu)是非常簡單，由光伏組件（太陽能電池板）、逆變器、帶調(diào)節(jié)功能的支架系統(tǒng)、線路、儲能裝置（光伏電站）組成。
目前國內(nèi)絕大多數(shù)平原地區(qū)的年光照量是非常高的，即太陽能資源是非常豐富的。
如何評估一個地區(qū)是否符合太陽能發(fā)電站的建設，需要一些計算來提供依據(jù)。
首先，光伏組件在標準測試條件下能夠達到的最大功率輸出有一個峰值：p（峰值）。
但是，實際發(fā)電量通常低于MWp（兆瓦峰值），因為實際條件（如溫度、日照強度、角度、灰塵等）與標準測試條件是不同的。
一般來說，實際發(fā)電能力需要乘以光伏系統(tǒng)的性能比（PR， Performance Ratio），通常在75%~90%之間。
如果某光伏電站的裝機容量為 50 MWp，且當?shù)氐男阅鼙龋≒R）為 85%，并且年日照時數(shù)為 1500小時，那么其年發(fā)電量估算為：
50MWp×0.85PR×1500小時=63,750MWh
這樣就能預算出安裝的太陽能光伏電站年發(fā)電量，從而選擇合適的方案，對項目起到良好的評估作用。
要知道農(nóng)業(yè)耕地的有效播種面積并不是100%的，土地分隴、每戶之間界線等都存在浪費耕地的情況。
通過合理的布置安裝太陽能板，比如根據(jù)機械設備的大小來確定支架的間距等。
基本上能保證85%以上的耕地是不浪費的，即安裝太陽能發(fā)電裝置對土地的侵占極小。
在空間上的利用上采用高支架、懸空吊架等方式，不僅能保證大型作業(yè)機械能夠順利完成農(nóng)業(yè)任務，還能保證糧食作物有足夠的光照時間。
隨著，光伏技術的應用發(fā)展，每組太陽能板都裝有智能跟蹤器，可以根據(jù)太陽的移動自動調(diào)節(jié)角度。
這樣，就能保證太陽能板能夠吸收足夠的光能，從而提高發(fā)電效率。
這種太陽能板與農(nóng)業(yè)結(jié)合的方式，有很多優(yōu)點，特別是對農(nóng)民是有利的。
農(nóng)民可以通過租賃土地給光伏運營商獲得額外收入，這部分收入可以用來農(nóng)作物種植投入，實現(xiàn)低投入高收入的循環(huán)機制。
除了能增加農(nóng)民的收益外，光伏發(fā)電的零排放特性非常符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的理念。
同時，光伏發(fā)電裝置在使用壽命結(jié)束后，非常便于更換或者拆除，對土地的影響極小。
而且還能減少地表水分蒸發(fā)，降低灌溉需求，特別是在干旱地區(qū)的效果更明顯。
近年來，太陽能板的升級迭代，出現(xiàn)了柔性太陽能板、半透明太陽能板等，這些技術上的突破將會加快農(nóng)業(yè)的“光伏+”進程。
不遠的將來，在政策和技術的扶持下，太陽能終會普及使用，這將進一步優(yōu)化和升級新的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。
日常生活中，光伏的應用非常廣泛，我們最常見的屋頂光伏（居民住宅、學校、醫(yī)院、工廠等），就是對太陽能的高效利用，可以節(jié)約不少的電費支出。
除此之外還有光伏路燈、交通信號燈、沙漠光伏電站、水面漂浮式光伏、農(nóng)業(yè)光伏（大棚屋頂、魚塘上方等）。
特別是水上光伏，應用在河流、湖泊等水面上，能夠減少水分流失，保護生態(tài)水資源。
值得肯定的是，農(nóng)業(yè)光伏在我們國家的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹?
二、農(nóng)業(yè)與太陽能的智能結(jié)合
農(nóng)業(yè)光伏就是一種將太陽能光伏技術與農(nóng)業(yè)相結(jié)合的創(chuàng)新方法。
它的結(jié)構(gòu)是非常簡單，由光伏組件（太陽能電池板）、逆變器、帶調(diào)節(jié)功能的支架系統(tǒng)、線路、儲能裝置（光伏電站）組成。
目前國內(nèi)絕大多數(shù)平原地區(qū)的年光照量是非常高的，即太陽能資源是非常豐富的。
如何評估一個地區(qū)是否符合太陽能發(fā)電站的建設，需要一些計算來提供依據(jù)。
首先，光伏組件在標準測試條件下能夠達到的最大功率輸出有一個峰值：p（峰值）。
但是，實際發(fā)電量通常低于MWp（兆瓦峰值），因為實際條件（如溫度、日照強度、角度、灰塵等）與標準測試條件是不同的。
一般來說，實際發(fā)電能力需要乘以光伏系統(tǒng)的性能比（PR， Performance Ratio），通常在75%~90%之間。
如果某光伏電站的裝機容量為 50 MWp，且當?shù)氐男阅鼙龋≒R）為 85%，并且年日照時數(shù)為 1500小時，那么其年發(fā)電量估算為：
50MWp×0.85PR×1500小時=63,750MWh
這樣就能預算出安裝的太陽能光伏電站年發(fā)電量，從而選擇合適的方案，對項目起到良好的評估作用。
要知道農(nóng)業(yè)耕地的有效播種面積并不是100%的，土地分隴、每戶之間界線等都存在浪費耕地的情況。
通過合理的布置安裝太陽能板，比如根據(jù)機械設備的大小來確定支架的間距等。
基本上能保證85%以上的耕地是不浪費的，即安裝太陽能發(fā)電裝置對土地的侵占極小。
在空間上的利用上采用高支架、懸空吊架等方式，不僅能保證大型作業(yè)機械能夠順利完成農(nóng)業(yè)任務，還能保證糧食作物有足夠的光照時間。
隨著，光伏技術的應用發(fā)展，每組太陽能板都裝有智能跟蹤器，可以根據(jù)太陽的移動自動調(diào)節(jié)角度。
這樣，就能保證太陽能板能夠吸收足夠的光能，從而提高發(fā)電效率。
這種太陽能板與農(nóng)業(yè)結(jié)合的方式，有很多優(yōu)點，特別是對農(nóng)民是有利的。
農(nóng)民可以通過租賃土地給光伏運營商獲得額外收入，這部分收入可以用來農(nóng)作物種植投入，實現(xiàn)低投入高收入的循環(huán)機制。
除了能增加農(nóng)民的收益外，光伏發(fā)電的零排放特性非常符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的理念。
同時，光伏發(fā)電裝置在使用壽命結(jié)束后，非常便于更換或者拆除，對土地的影響極小。
而且還能減少地表水分蒸發(fā)，降低灌溉需求，特別是在干旱地區(qū)的效果更明顯。
近年來，太陽能板的升級迭代，出現(xiàn)了柔性太陽能板、半透明太陽能板等，這些技術上的突破將會加快農(nóng)業(yè)的“光伏+”進程。
不遠的將來，在政策和技術的扶持下，太陽能終會普及使用，這將進一步優(yōu)化和升級新的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。
下一條：光伏，一大波利好正在路上！
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