溫室生產(chǎn)嚴(yán)重依賴能源，尤其是室內(nèi)小氣候的調(diào)節(jié)，往往需要大量的能源消耗。近年來(lái)，石油、煤炭等傳統(tǒng)能源日益稀缺，價(jià)格持續(xù)上漲。同時(shí)，環(huán)境保護(hù)的壓力也在加大。這些因素使得溫室新能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用迫在眉睫。
太陽(yáng)能作為一種可再生能源，受到了前所未有的重視。歐洲、北美和中國(guó)都在積極發(fā)展太陽(yáng)能利用設(shè)備和與溫室模式相結(jié)合的綜合利用技術(shù)。
安徽太陽(yáng)能發(fā)電利用太陽(yáng)能有兩種主要方式：發(fā)電和集熱。從能源角度看，太陽(yáng)能在溫室中的應(yīng)用主要有兩種模式，一種是發(fā)電和電能的綜合利用，另一種是集熱和熱能的綜合利用。前者是利用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備發(fā)電，儲(chǔ)存或并網(wǎng)發(fā)電，然后再利用。后者利用太陽(yáng)能集熱器或其他設(shè)備作為吸熱器，直接吸收太陽(yáng)能作為熱能，以相變或顯熱儲(chǔ)存的方式儲(chǔ)存。當(dāng)溫室需要加熱時(shí)，可以再次使用。
太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)
電耗是溫室能源消耗的重要組成部分。各種環(huán)境控制設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備、灌溉設(shè)備等都需要電力驅(qū)動(dòng)。尤其是一些新技術(shù)的溫室，如地源熱泵采暖溫室，冬季耗電量較大，已成為溫室生產(chǎn)者的主要成本負(fù)擔(dān)。太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)本身是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，已在設(shè)備部件與系統(tǒng)工程的集成中應(yīng)用多年。因此，在溫室公園內(nèi)配置太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，在溫室內(nèi)甚至在園區(qū)其他建筑物內(nèi)配置溫室本身是一種有效的方式。在過(guò)去的兩三年中，太陽(yáng)能發(fā)電一體化的溫室設(shè)備層出不窮。太陽(yáng)能綜合發(fā)電設(shè)備主要有三種類型，即鑲嵌式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、獨(dú)立式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和獨(dú)立式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
馬賽克太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是將太陽(yáng)能光伏板嵌入溫室覆蓋系統(tǒng)中，形成發(fā)電單元。然而，這樣，太陽(yáng)能電池板就不能跟蹤這個(gè)角度。當(dāng)太陽(yáng)入射角發(fā)生變化時(shí)，往往無(wú)法獲得最大能量，發(fā)電效率受到一定程度的影響。獨(dú)立太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是在溫室屋頂獨(dú)立安裝光伏板，并用相對(duì)獨(dú)立的組件支撐的一種方式。該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱板太陽(yáng)輻射角的單軸或多軸跟蹤，從而提高發(fā)電效率。分離式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是將太陽(yáng)能組件從溫室外的開(kāi)放空間中分離出來(lái)。該方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，但會(huì)造成土地浪費(fèi)。
當(dāng)使用馬賽克和獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，光伏板會(huì)將部分光線阻擋到溫室中，從而導(dǎo)致室內(nèi)光線的損失。具體采用的發(fā)電系統(tǒng)取決于生產(chǎn)商的實(shí)際情況。首先，對(duì)溫室作物的光需求進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和分析，在滿足植物生長(zhǎng)的光照條件下，確定合理的光伏板面積。其次，光伏板應(yīng)沿南北方向布置，避免室內(nèi)形成固定陰影，造成室內(nèi)有效種植面積的損失。同時(shí)，盡量將發(fā)電板布置在操作區(qū)或通道區(qū)。
存在的問(wèn)題
安徽太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與溫室結(jié)合時(shí)，要求發(fā)電時(shí)不影響溫室生產(chǎn)。同時(shí)，溫室本身耗電量有限，峰谷波動(dòng)較大，使系統(tǒng)面臨新的問(wèn)題。
1。發(fā)電和工廠照明之間的矛盾。無(wú)論如何合理地考慮植物生長(zhǎng)對(duì)光的需求，最大化發(fā)電與優(yōu)化植物生長(zhǎng)環(huán)境之間都存在著矛盾。發(fā)電量越大，遮光越多，室內(nèi)植物生長(zhǎng)所需的光就越少。同時(shí)，由于氣候和季節(jié)的變化，在多云天氣或冬季，當(dāng)室內(nèi)光線不足時(shí)，太陽(yáng)能電池板對(duì)采光的影響更加明顯。因此，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)并不適用于所有溫室，關(guān)鍵在于溫室區(qū)域的光資源和作物種植的環(huán)境要求。即使在合適的地區(qū)，也需要科學(xué)的光環(huán)境評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)發(fā)電和溫室照明之間的最佳平衡。
2。電能的儲(chǔ)存和利用。溫室電極不平衡，大部分電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)間短，造成能源儲(chǔ)存和利用問(wèn)題。目前，常用的使用方式有兩種：蓄電池和電網(wǎng)連接區(qū)。電池使用壽命短，需要四到五年更換，成本高，損耗大。但是，當(dāng)溫室或整個(gè)園區(qū)的用電量較小時(shí)，并網(wǎng)方式不能使用太陽(yáng)能供電，由于防逆流的要求，只能使用市政供電。通常情況下，這兩種模式需要結(jié)合，在建設(shè)初期，根據(jù)溫室和公園用電情況，供電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行設(shè)計(jì)。
技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
盡管溫室太陽(yáng)能發(fā)電與綜合利用技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用與問(wèn)題并存，但在能源緊缺、溫室種植競(jìng)爭(zhēng)加劇的前提下，適合溫室的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)與設(shè)備的集成研究仍將繼續(xù)加強(qiáng)，并將進(jìn)一步提高溫室綜合利用技術(shù)水平。可再生能源和更多的綜合系統(tǒng)和設(shè)備產(chǎn)品將可供溫室生產(chǎn)商選擇。就我個(gè)人而言，我認(rèn)為它將集中在四個(gè)方面：第一，研究和開(kāi)發(fā)適合溫室太陽(yáng)能電池板的主要材料和設(shè)備，甚至是透光率可調(diào)的動(dòng)力電池板或動(dòng)力薄膜；第二，研究和開(kāi)發(fā)溫室太陽(yáng)能系統(tǒng)的集成結(jié)構(gòu)和附件；第三，研究者并針對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)的綜合應(yīng)用開(kāi)發(fā)了專用控制設(shè)備和控制軟件。第四，研究了基于太陽(yáng)能系統(tǒng)的光環(huán)境評(píng)價(jià)理論。
太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)在溫室中的應(yīng)用日益廣泛。在保證種植和生產(chǎn)效益的同時(shí)，充分利用太陽(yáng)能這一取之不盡的可再生能源，對(duì)溫室園藝產(chǎn)業(yè)和人類生活環(huán)境具有重要意義。值得大力研究推廣。
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