光伏溫室技術發展趨勢
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2017-12-29
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1、從能源角度區分,溫室中太陽能應用模式一是發電及電能的綜合利用,二是集熱及熱能的綜合利用。前者是采用太陽能發電設備進行發電,并將電能儲存或并網,然后加以利用。后者是以太陽能集熱管或其他設備為吸熱體,直接吸收太陽能作為熱能,以相變蓄熱或顯熱蓄熱的方式進行儲存,當溫室需要加溫時再加以利用。
2、光伏溫室建設中存在的問題及有效措施
A、發電量與植物光照的矛盾問題。無論如何合理考慮植物生長的光照需求,發電量與植物生長環境之間都存在矛盾。發電量越大、遮光越多,進入室內用于植物生長的光量越少。同時,由于氣候與季節變化的原因,在陰天或冬季室內光照本身已不足時,發電板對采光的影響便越發明顯,因此太陽能發電系統并非適用于所有溫室,關鍵取決于溫室所在地區的光資源情況,以及種植作物的環境需求。即使在適宜的地區,也需要進行科學的光環境評價,取得發電量與溫室采光量的平衡。
B、電能的儲存與利用問題。溫室用電極不均衡,且大多數用電設備運行時間短暫,從而帶來了電能儲存與利用的問題。目前常見的利用方式有蓄電池儲存電能與區域內并網兩種。蓄電池使用壽命短,四到五年就需更換,造成使用成本過高,得不償失。而并網方式則又因防逆流的要求,導致溫室或整個園區用電量較小時無法采用太陽能供電,僅能采用市政供電。通常情況下,兩種方式需要結合使用,并在建設前期針對溫室及園區的用電情況,對供電系統進行因地制宜的設計。
3、發展趨勢
雖然太陽能發電與綜合利用技術創新、應用與問題并存,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電系統集成研究與設備研究將持續加強,將有越來越多的集成系統與設備產品供溫室生產者選擇。天赫認為將集中于四個方面:一是適宜于溫室的太陽能發電板,甚至是可調節透光率的發電板或發電膜等主要材料與設備的研究與開發,二是基于溫室太陽能系統集成結構與配件的研究與開發,三是以太陽能系統綜合應用為目標的專用控制設備與控制軟件的研究與開發,四是基于太陽能系統的光環境評價理論研究。
太陽能發電技術在溫室中的應用正日益擴大,在保證種植生產效果的同時,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業,還是對全人類的生存環境,都具有重要的意義,值得大力研究和推廣。