風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)-風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電-英飛 

風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)是一種將風(fēng)能和光能發(fā)電產(chǎn)業(yè)與設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的多元化發(fā)展模式，有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、蓄電池、控制器、逆變器等配件組成。本文分析了風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)的應(yīng)用前景，簡(jiǎn)要介紹了其新型的應(yīng)用模式、工作原理及構(gòu)造。

引言    

        風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)將風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電與農(nóng)業(yè)種植相結(jié)合，在棚外安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)，棚頂安裝太陽(yáng)能電池板，代替部分PC板或鋼化玻璃，有效利用大棚的頂部空間，在棚內(nèi)種植高效的農(nóng)作物，利用有限的資源、空間，提高單位土地經(jīng)濟(jì)效益，是一種既能運(yùn)用農(nóng)地直接低成本發(fā)電，也不影響大棚內(nèi)農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的新型設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚。它開(kāi)啟了低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的新模式，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，發(fā)展前景十分廣闊。

一.應(yīng)用前景

1.1世界能源現(xiàn)狀    

        能源是人類(lèi)生存與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，然而隨著世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速地發(fā)展，能源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等問(wèn)題逐漸加深，能源供需矛盾日益突出。世界能源形式緊迫，是世界10大焦點(diǎn)問(wèn)題之首。    

1.2國(guó)內(nèi)政策    

        根據(jù)風(fēng)能和光伏的新能源特征，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)先后出臺(tái)了新能源的補(bǔ)貼政策，根據(jù)《中國(guó)可再生能源發(fā)展"十二五"規(guī)劃》政策分析可知，風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電將得到政府的大力支持，補(bǔ)貼優(yōu)厚，資金來(lái)源可靠，可享受?chē)?guó)家出臺(tái)的財(cái)政補(bǔ)貼政策。

1.3實(shí)際意義    

       多年來(lái)，我國(guó)發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)一直存在著農(nóng)藥超量使用的問(wèn)題，造成農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量超標(biāo)，不僅嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境，更對(duì)食品安全構(gòu)成了威脅。風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)采用綠色種植模式，通過(guò)工業(yè)化運(yùn)作和集中式管理杜絕了農(nóng)藥的超標(biāo)過(guò)量使用，切實(shí)保障了食品安全。

      風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)項(xiàng)目，將光伏與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展完美結(jié)合，在開(kāi)發(fā)綠色清潔新能源、節(jié)能減排的同時(shí)，又可以發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，為推廣風(fēng)能、光伏能源利用開(kāi)辟了全新的途徑。該項(xiàng)目充分運(yùn)用能源產(chǎn)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)與休閑旅游產(chǎn)業(yè)的集成優(yōu)勢(shì)，降低了投資成本，提高了綜合經(jīng)濟(jì)收益。

      風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)項(xiàng)目屬于溫室大棚與屋頂技術(shù)相結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)，不僅可以保證棚內(nèi)設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以?xún)?chǔ)存雨水、雪水等循環(huán)利用，是集低碳、節(jié)能、環(huán)保、旅游于一身的新型高科技農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)了棚頂發(fā)電、棚下種植，在不改變土地性質(zhì)的前提下有效利用土地資源，對(duì)我國(guó)能源和農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域具有劃時(shí)代的重要意義。

二.新型應(yīng)用模式    

      風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)是分布式風(fēng)能和光伏電站，在農(nóng)業(yè)設(shè)施中應(yīng)用的一種新模式。與建設(shè)集中式大型光伏地面電站、屋面電站相比，風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)有著顯著的優(yōu)點(diǎn)。首先，風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)利用的是現(xiàn)有農(nóng)業(yè)大棚的棚頂，并不占用寶貴的土地資源，也不會(huì)改變土地使用性質(zhì)，因此能夠節(jié)約土地資源，使原有土地實(shí)現(xiàn)增值；其次，通過(guò)在農(nóng)業(yè)大棚旁邊的空隙，建造風(fēng)力發(fā)電機(jī)立桿一體化系統(tǒng)，而大棚上架設(shè)不同透光率的太陽(yáng)能電池板，不但能夠滿(mǎn)足不同作物的采光需求，可種植有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品、名貴苗木等各類(lèi)高附加值作物，實(shí)現(xiàn)反季種植、精品種植，還有利于喜蔭果蔬在夏季高溫免受高溫、暴曬，有助于北方干燥地區(qū)土壤的水分保持；最后，利用大棚的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電不僅可以滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)大棚采暖、通風(fēng)、照明、灌溉等電力需求，還可以將剩余的電并網(wǎng)出售，增加收益。  與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)更加重視科技要素的投入，更加注重經(jīng)營(yíng)管理，更加注重勞動(dòng)者素質(zhì)的提高，作為一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，在帶動(dòng)區(qū)域農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣和應(yīng)用的同時(shí)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，將成為區(qū)域農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的支柱型產(chǎn)業(yè)。  

      因此，風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)不僅能夠有效利用太陽(yáng)能資源，產(chǎn)出清潔綠色能源，還能實(shí)現(xiàn)高效種植，為綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一條新的路徑。

三.工作原理及構(gòu)造

3.1工作原理    

      風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)是使用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽(yáng)能電池組件，作為大棚屋頂?shù)闹饕�覆蓋材料。風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)為加熱、降溫、調(diào)光、遮光、灌溉系統(tǒng)提供能源，使其具有較靈活的調(diào)節(jié)控制溫室內(nèi)光照、空氣和土壤的溫濕度、二氧化碳濃度的溫室，即使在寒冷的季節(jié)，也可依靠太陽(yáng)光使室內(nèi)維持一定的溫度，以滿(mǎn)足蔬菜作物生長(zhǎng)的需要。風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)剩余的電可并入國(guó)家電網(wǎng)出售或由蓄電池儲(chǔ)存供夜間使用。

原理圖如下：

3.2系統(tǒng)的構(gòu)造

3.2.1供電系統(tǒng)介紹

      風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)大棚供電及噴淋系統(tǒng)由小型水平軸微風(fēng)啟動(dòng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池組件、屋面安裝鋼架結(jié)構(gòu)并網(wǎng)逆變器、交(直)流配電設(shè)備、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)、雙向逆變充電一體機(jī)、蓄電池組、線(xiàn)纜及電纜橋架等組成。

3.2.2大棚主體結(jié)構(gòu)

     大棚結(jié)構(gòu)主體：采用熱浸鍍鋅鋼制骨架。大棚頂部覆蓋材料：棚頂?shù)哪蟼?cè)采用透光或半透光的非晶硅薄膜光伏組件，與鋼結(jié)構(gòu)骨架通過(guò)專(zhuān)用柔性連接件連接，其余部分棚頂采用鋼化玻璃。四周墻面采用聚碳酸酯板（PC 板）。光伏大棚的四周墻面設(shè)置窗戶(hù)，東西向各設(shè)置一扇對(duì)開(kāi)門(mén)，用于大棚降溫。

3.2.3大棚系統(tǒng)可選配置

1.濕簾降溫系統(tǒng)。

    它的降溫原理是當(dāng)水流經(jīng)濕簾時(shí)，在濕簾表面上形成水膜，水膜和通過(guò)的空氣進(jìn)行熱交換，利用蒸發(fā)降溫的原理，水分蒸發(fā)到空氣中，從而降低空氣溫度，增加空氣濕度。通過(guò)控制加濕和通風(fēng)的大小，從而控制空氣的溫度和濕度。

2.補(bǔ)光系統(tǒng)。

    為自然植物的生長(zhǎng)創(chuàng)立了準(zhǔn)確的"藍(lán)"和"紅"的能量平衡。光譜分布的改善使作物生長(zhǎng)的環(huán)境得到更好控制，并且使作物生長(zhǎng)更快，質(zhì)量得以提高。

3.開(kāi)窗系統(tǒng)。當(dāng)溫室內(nèi)的氣候超出了設(shè)定范圍時(shí)，天窗及側(cè)窗能自動(dòng)打開(kāi)，使溫室內(nèi)的空氣形成對(duì)流，以此對(duì)室內(nèi)的氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)。

四.總結(jié) 

    將風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)及節(jié)約資源結(jié)合起來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約土地、能源、資源，用最少的投入獲得最大的效益，致力于經(jīng)濟(jì)與資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。在大力發(fā)展風(fēng)能、光伏產(chǎn)業(yè)的同時(shí)堅(jiān)持節(jié)約和集約用地的原則、堅(jiān)持多元使用的原則，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)堅(jiān)持使用風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源原則,將風(fēng)光互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)鏈延伸至農(nóng)業(yè)科技發(fā)展。

風(fēng)光互補(bǔ)大棚農(nóng)業(yè)與噴淋系統(tǒng)項(xiàng)目展示：