孟祥真 石惠嫻 徐得天

摘要因土地資源限制、常規(guī)化石能源污染環(huán)境和設(shè)施農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展等原因，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與溫室的結(jié)合得到廣泛應(yīng)用。為了探究太陽(yáng)能光伏組件的鋪設(shè)對(duì)溫室內(nèi)部環(huán)境的影響，總結(jié)歸納了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同種類(lèi)的光伏溫室在光伏覆蓋面積和排布形式方面的研究成果，得到晶體硅光伏溫室覆蓋率20%和非晶硅光伏溫室覆蓋率30%左右時(shí)對(duì)溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)影響較小，適當(dāng)?shù)墓夥采w面積還可以提升作物的品質(zhì)，并且在炎熱的夏季能夠起到很好的遮陽(yáng)效果。在文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)上，創(chuàng)新地將薄膜光伏電池用于溫室外遮陽(yáng)系統(tǒng)，并且通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的光伏遮陽(yáng)板，根據(jù)溫室對(duì)光的實(shí)時(shí)需求自由調(diào)節(jié)遮光率。

關(guān)鍵詞 光伏發(fā)電；溫室；覆蓋面積；排布方式；遮陽(yáng)作用

中圖分類(lèi)號(hào) S214.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）27-0219-04

Abstract Due to land resources constraints， pollution of conventional fossil energy and the rapid development of agricultural facilities and other factors， the combination of photovoltaic generation technology and greenhouse has been used widely.In order to explore the influence of photovoltaic modules on the internal environment of greenhouse， coverage area and configuration mode of different kinds of photovoltaic greenhouse investigated by researchers at home and abroad was summed up. The result showed that crystal silicon photovoltaic greenhouse coverage of about 20% and amorphous silicon photovoltaic greenhouse coverage of about 30% have little effect on the growth of crops in the greenhouse，and appropriate photovoltaic coverage can enhance the quality of crops and play a good shade effect in the hot summer. Based on these， the innovative use of thinfilm photovoltaic modules for the external shading system of greenhouse， can adjust the shading rate according to the greenhouse realtime demand for light by the rotating photovoltaic sunvisor.

Key words Photovoltaic generation technology；Greenhouse；Coverage area；Configuration mode；Sunshade

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與溫室的結(jié)合，即將光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在溫室上，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中獲得額外的電能，可緩解能源壓力和增加土地利用率[1]。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)面積的增加和國(guó)家對(duì)光伏溫室的政策支持，光伏溫室先后在國(guó)內(nèi)的山東壽光、河北承德、江蘇常州、江西上饒、四川攀枝花、山西長(zhǎng)治等地應(yīng)用，發(fā)展前景廣闊。對(duì)于設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的西班牙、意大利、日本等國(guó)家，光伏溫室也都有廣泛應(yīng)用[2-3]。

目前太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，并且出現(xiàn)了光伏發(fā)電技術(shù)與建筑、溫室等結(jié)合的多種形式，但太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在溫室中的應(yīng)用大多是企業(yè)推動(dòng)，缺少政府引領(lǐng)、行業(yè)自律和技術(shù)規(guī)范，光伏溫室的運(yùn)行效果缺少對(duì)比和總結(jié)，使得在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，甚至有公司為了拿到光伏項(xiàng)目補(bǔ)貼而簡(jiǎn)單地將光伏發(fā)電設(shè)備放置在日光溫室的周?chē)瑥亩鴮?dǎo)致土地資源的浪費(fèi)[3]。因此，通過(guò)將光伏溫室按照光伏組件的特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，針對(duì)不同種類(lèi)的光伏溫室，探究太陽(yáng)能光伏組件的覆蓋面積和排布形式對(duì)溫室內(nèi)部環(huán)境的影響。分析得到夏季光伏組件對(duì)溫室具有很好的遮陽(yáng)作用，所以將可旋轉(zhuǎn)的薄膜光伏遮陽(yáng)板電池與溫室的外遮陽(yáng)系統(tǒng)相結(jié)合，為以后光伏發(fā)電技術(shù)在溫室的實(shí)際應(yīng)用提供參考。

1 光伏溫室的種類(lèi)及特點(diǎn)

劉立功等[4]將光伏溫室按照結(jié)構(gòu)和遮光程度2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分類(lèi)，按照結(jié)構(gòu)將光伏溫室分為光伏太陽(yáng)能日光溫室和光伏太陽(yáng)能連棟溫室2種類(lèi)型，按照遮光程度分為全遮光型和部分遮光型溫室2種類(lèi)型。徐永[2] 根據(jù)光伏組件的透光性，將光伏溫室分為密排型、間歇型或棋盤(pán)型和部分透光型光伏溫室3種主要類(lèi)型。一般情況下，應(yīng)用在溫室上的光伏電池分為傳統(tǒng)不透光的晶體硅太陽(yáng)能電池和新型透光的非晶體硅薄膜太陽(yáng)能電池，2類(lèi)不同光伏板在溫室上的鋪設(shè)均會(huì)對(duì)溫室內(nèi)部環(huán)境造成影響。該研究主要探究在相同溫室結(jié)構(gòu)下光伏組件鋪設(shè)形式對(duì)溫室內(nèi)部作物生長(zhǎng)的影響。因此結(jié)合2種分類(lèi)方式和光伏組件的透光性，將按照晶體硅光伏溫室和非晶體硅薄膜光伏溫室兩大類(lèi)進(jìn)行探究。

1.1 晶體硅光伏溫室

晶體硅光伏溫室是指結(jié)合了單晶硅或者多晶硅太陽(yáng)能光伏板的溫室。晶體硅太陽(yáng)能電池特點(diǎn)是光轉(zhuǎn)化率高，但其不透光性限制了與溫室結(jié)合的類(lèi)型和溫室內(nèi)作物種類(lèi)的選擇。全遮光的晶體硅光伏溫室在溫室頂部向陽(yáng)面全部鋪設(shè)晶體硅光伏板，溫室內(nèi)幾乎沒(méi)有直射光，適合食用菌類(lèi)的種植；部分遮光的光伏溫室是通過(guò)改變光伏板的覆蓋面積和排布方式調(diào)整溫室的遮光率，其光伏太陽(yáng)能電池板的排列差異較大。遮光面積在20%～80%。在單棟的光伏太陽(yáng)能日光溫室上，電池板在采光面后部排列較多，而前部相對(duì)較少或沒(méi)有，遮光帶更多地分布在后墻上，這樣更有利于植物生長(zhǎng)[4-6]。

1.2 非晶體硅光伏溫室

非晶體硅光伏溫室采用透光的非晶體硅薄膜光伏板，雖然發(fā)電效率低于傳統(tǒng)的單晶硅電池，但其具有一定的透光性和較高的折射率，能夠使溫室內(nèi)的光照更加均勻，避免陽(yáng)光的直接照射，降低溫室內(nèi)部植物被灼傷的機(jī)會(huì)，有利于作物的生長(zhǎng)[7-8]。在整個(gè)太陽(yáng)光譜波段中，對(duì)光合作用貢獻(xiàn)最大的波段為波長(zhǎng)400～700 nm波段，魏曉明[9]得到太陽(yáng)能薄膜電池的透光率，發(fā)現(xiàn)薄膜電池對(duì)波長(zhǎng)500 nm以下的透光率基本為0，波長(zhǎng)500 nm以上太陽(yáng)光透光率隨波長(zhǎng)的增加逐漸提高，紅光區(qū)域透光率最大時(shí)達(dá)到20%左右，說(shuō)明薄膜光伏溫室內(nèi)部缺少藍(lán)紫光，會(huì)降低農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。結(jié)果說(shuō)明，非晶體硅薄膜光伏板透光特性只能夠滿足葉菜類(lèi)作物生長(zhǎng)所需[2，9-10]。

因此，無(wú)論是不透光的晶體硅光伏溫室還是可透光的光伏薄膜溫室，光伏組件的種類(lèi)和覆蓋面積對(duì)溫室內(nèi)部環(huán)境的影響都很大。在光伏組件種類(lèi)和覆蓋面積相同的情況下，不同形式的光伏組件排布也會(huì)產(chǎn)生不同的作用[11-13]。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)研究，總結(jié)分析出光伏覆蓋面積和排布形式對(duì)作物種植的影響。

2 光伏溫室的研究現(xiàn)狀

2.1 光伏組件覆蓋面積的研究

2.1.1 晶體硅光伏電池覆蓋面積的研究。

晶體硅光伏溫室在歐洲比較普遍，意大利Cossu等[11]在某面積為960 m2的溫室（8°59′ E，39°19′ N）的南屋面全部鋪設(shè)多晶硅光伏板，得到光伏組件的阻礙作用導(dǎo)致溫室內(nèi)部太陽(yáng)輻射降低64%。意大利Marucci等[14]在溫室（3.79 m×2.41 m，12° E，42° N）南坡面覆蓋晶硅光伏板，如圖1所示，并且光伏板可以沿縱向軸線旋轉(zhuǎn)從而在地面形成不同的遮光面積，通過(guò)監(jiān)測(cè)，夏季正午12∶00的太陽(yáng)輻射得到覆蓋率小于20%時(shí)為20 MJ/m2左右，這個(gè)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了作物對(duì)光的需求，覆蓋率為30%和50%時(shí)溫室內(nèi)光合有效輻射分別為18.8、15.0 MJ/m2，在超過(guò)70%時(shí)太陽(yáng)輻射小于10.0 MJ/m2，在覆蓋率30%時(shí)相對(duì)于沒(méi)有鋪設(shè)光伏組件的溫室，其光合有效輻射（太陽(yáng)輻射中能夠使綠色植物進(jìn)行光合作用的那部分光譜能量，波長(zhǎng)為400～700 nm）降低了31%。Trypanagnostopoulos等[15]在希臘的西南部設(shè)計(jì)了2座2.00 m×2.13 m的玻璃溫室，其中一座溫室南坡面安裝覆蓋率20%的多晶硅光伏板；另一座普通溫室作為對(duì)照，2—4月進(jìn)行了為期85 d的環(huán)境檢測(cè)，得出光伏溫室的光合有效輻射比對(duì)照溫室低15%～20%。溫室內(nèi)部種植了萵苣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)光伏溫室中的萵苣比對(duì)照普通溫室的高且葉子大，鮮重也更大，說(shuō)明適當(dāng)降低光照強(qiáng)度對(duì)植物的品質(zhì)有促進(jìn)作用。

國(guó)內(nèi)也有學(xué)者對(duì)晶體硅光伏溫室進(jìn)行了研究，余情等[16]在廣東一座420 m2溫室的南屋面安裝面積為210 m2的晶體硅光伏電池組件，得到夏季室外光照度為75 000 lux時(shí)溫室內(nèi)部為4 000 lux左右，能夠滿足部分葉菜類(lèi)和果菜類(lèi)的需求[17]。昝錦羽等[18-19]使用ECOTECT軟件建立了屋頂覆蓋率分別為7.61%、15.22%、22.83%、30.44%的單晶硅光伏溫室的模型，相對(duì)無(wú)光伏組件覆蓋時(shí)的溫室，采光系數(shù)分別降低約16%、38%、49%、58%。另外，王京[20]在廣東地區(qū)某連棟溫室的南向坡面間隔鋪設(shè)單晶硅光伏電池，由于太陽(yáng)高度角的變化，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證溫室內(nèi)部光照均勻，不會(huì)出現(xiàn)光伏陣列產(chǎn)生的陰影塊。

由上面晶體硅太陽(yáng)能電池不同覆蓋率研究結(jié)果可知，在夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈時(shí)光伏組件能夠起到很好的遮陽(yáng)作用。當(dāng)溫室屋頂?shù)墓夥采w率低于20%時(shí)，雖然溫室內(nèi)光合有效輻射有所降低但未影響植物的生長(zhǎng)，反而對(duì)植物的品質(zhì)有促進(jìn)作用；光伏覆蓋率為30%時(shí)對(duì)植物的生長(zhǎng)有了明顯的抑制作用；光伏覆蓋率高于50%時(shí)，對(duì)光的阻礙作用較大，但在夏季遮陽(yáng)作用也比較明顯。大于70%以后溫室內(nèi)光照度就不再滿足植物的生長(zhǎng)需求。因此，為了盡量保證作物生長(zhǎng)不受影響，意大利政府就規(guī)定光伏組件在溫室屋面的安裝比例不得超過(guò)50%[3，11]。

2.1.2 非晶硅光伏組件覆蓋面積的研究。

趙雪[21]對(duì)結(jié)構(gòu)完全相同的光伏薄膜溫室和塑料薄膜溫室光環(huán)境與番茄生長(zhǎng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，溫室位于延安市李家灣農(nóng)業(yè)生態(tài)示范園中（108° E，36° N）。研究發(fā)現(xiàn)，在光伏薄膜和PC板面積1∶1的比例布局下，夏季晴天正午前后2 h內(nèi)的總輻射透過(guò)率為38.7%，光合有效光量子流密度透過(guò)率為38.9%，分別比塑料薄膜日光溫室低30.3%和17.6%，并且此時(shí)間段內(nèi)，晴天光伏日光溫室可比塑料薄膜日光溫室多阻擋3 949.8 kJ/m2熱量進(jìn)入室內(nèi)。趙雪[21]在楊凌大寨鄉(xiāng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新園內(nèi)一座溫室自西向東每三列薄膜光伏組件與PC陽(yáng)光板分別以1∶2、1∶3比例間隔鋪設(shè)，發(fā)現(xiàn)在冬季以1∶3比例鋪設(shè)的太陽(yáng)總輻射要比以1∶2比例鋪設(shè)的大50.3 W/m2，太陽(yáng)總輻射的平均透過(guò)率大9.1%，但2種鋪設(shè)方式下的平均光合有效光量子流密度透過(guò)率相差不大，并且非晶硅電池組件與 PC 板構(gòu)成的傾斜平面的平均透光率變化范圍為 34.7%～41.7%。束勝等[22]對(duì)常州市漢能基地一座單棟雙屋面塑料溫室（28.8 m×8.0 m）分別鋪設(shè)33%、50%屋頂面積的非晶硅光伏組件，在溫室內(nèi)種植小白菜并與未鋪設(shè)光伏組件的溫室做對(duì)照，結(jié)果表明：50%光伏板覆蓋處理的白菜株高、葉片數(shù)和葉面積比對(duì)照顯著降低了27.34%、12.50%和22.64%，而33%光伏板覆蓋處理與對(duì)照差異不顯著。

分析以上研究可以得出，薄膜光伏組件在夏季能夠起到明顯地阻擋太陽(yáng)輻射、降低溫室內(nèi)溫度的作用，對(duì)植物的光合作用影響很小，并且薄膜光伏組件的透光率與PC板相差并不大，束勝的試驗(yàn)得到33%光伏覆蓋率的溫室可用于小白菜栽培生產(chǎn)，但每種作物對(duì)光照的需求是不一樣的，因此光伏組件的覆蓋率要根據(jù)具體的種植對(duì)象來(lái)確定，且覆蓋率不宜高于50%。

相對(duì)于晶體硅光伏溫室在覆蓋率為30%時(shí)對(duì)光合有效輻射就有明顯的抑制作用，相同覆蓋率的薄膜光伏電池產(chǎn)生的不利影響要小很多。但光伏組件覆蓋面積會(huì)對(duì)發(fā)電量造成直接影響，在不以發(fā)電作為主要目的的光伏溫室可以設(shè)計(jì)與溫室系統(tǒng)相匹配的光伏覆蓋面積。比如Yano等[23]在溫室（4.0 m×8.0 m×2.4 m）山墻附近安裝了占溫室面積0.2%的非晶硅薄膜電池，由于光伏組件面積小且透光所以對(duì)溫室內(nèi)的作物產(chǎn)生的影響可以不計(jì)，但其在2個(gè)月內(nèi)產(chǎn)生了3.0 MJ的電能，驅(qū)動(dòng)溫室側(cè)通風(fēng)系統(tǒng)消耗了2.5 MJ，足以滿足側(cè)通風(fēng)系統(tǒng)的用電量。Yano等[24]還計(jì)算得到22 536 m2溫室全年所有設(shè)備的年用電量為150 MWh，此電量需要覆蓋15%的非晶硅光伏組件，如果使用效率為14%的晶體硅模塊，則需要7%的面積覆蓋。這種所產(chǎn)電量?jī)H供自身系統(tǒng)使用的較低覆蓋率的應(yīng)用形式，不僅可以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的品質(zhì)和產(chǎn)量，還可以節(jié)省并網(wǎng)設(shè)備的投資以及并網(wǎng)過(guò)程中的能量損耗。溫室設(shè)備用電量的數(shù)據(jù)可以為不以發(fā)電為主要目的的溫室設(shè)計(jì)作參考。

2.2 光伏組件排布方式

2.2.1 晶體硅光伏溫室光伏組件排布方式的研究。

在相同的覆蓋面積前提下，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了排布方式對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境影響的相關(guān)研究。昝錦羽[18]建立了一排緊密、兩排緊密、兩排棋盤(pán)、四排棋盤(pán)排布的單晶硅光伏溫室模型，在屋頂電池覆蓋率均為7.61%的情況下，分別比較一排緊密和兩排棋盤(pán)式溫室。最后得出：冬季白天，一排緊密棚內(nèi)溫度高于兩排棋盤(pán)的溫室，最高溫差是2.5 ℃，和屋頂電池覆蓋率均為15.22%的兩排緊密和四排棋盤(pán)式光伏溫室結(jié)果接近，并且兩排棋盤(pán)和四排棋盤(pán)式的棚底采光系數(shù)均分別優(yōu)于一排緊密和兩排緊密式。法國(guó)的Fatnassi等[25]通過(guò)CFD分別對(duì)面積為1 hm2屋頂覆蓋直線式和棋盤(pán)式光伏組件排布的的Venlo型溫室進(jìn)行太陽(yáng)輻射分布的模擬，發(fā)現(xiàn)直線式排布溫室內(nèi)部的陰影有明暗帶分布，且光透射率為46%，而棋盤(pán)式排布的溫室內(nèi)光線分布均衡，平均光透射率約為50%。與直線相比，棋盤(pán)光伏板排布改善了溫室內(nèi)陽(yáng)光空間分布的平衡。通過(guò)這種光伏面板布置，植物功能和光合作用率將受到光線攔截的影響較小。

因此，在相同覆蓋率時(shí)，比較緊密式和棋盤(pán)式的說(shuō)明，緊密排列的溫室密封保溫效果好于棋盤(pán)式排布，在冬季能夠起到更好的保溫作用，但棋盤(pán)式排布采光優(yōu)于緊密式排布，更有利于光照的均勻照射。通過(guò)棋盤(pán)式的布置，作物的光合作用和品質(zhì)受到太陽(yáng)輻射的影響較小。

2.2.2 非晶硅光伏溫室光伏組件排布方式的研究。

國(guó)外許多國(guó)家都將非晶硅薄膜光伏組件應(yīng)用到溫室中。日本的Kadowaki，Yano等[26-27]在溫室（133.0°E，35.5°N）的南坡面分別以直線式和棋盤(pán)式2種排布方式安裝覆蓋率為12.9%的非晶硅光伏組件，排布方式如圖2所示。研究結(jié)果表明，2種排布方式的發(fā)電量差異不大，但薄膜電池組件棋盤(pán)式布置時(shí)，室內(nèi)光照的均勻情況要明顯好于直線布置，通過(guò)檢測(cè)內(nèi)部生長(zhǎng)的大蔥發(fā)現(xiàn)，采用棋盤(pán)式布置溫室內(nèi)的大蔥在產(chǎn)量和品質(zhì)上均優(yōu)于直線布置。西班牙的Ureasánchez等[28]在面積1 024 m2（2° W，36° N）的溫室以棋盤(pán)式鋪設(shè)覆蓋率為9.8%的薄膜太陽(yáng)能電池板，并與沒(méi)有安裝面板的區(qū)域做比對(duì)，通過(guò)在溫室中種植番茄發(fā)現(xiàn)沒(méi)有覆蓋光伏板區(qū)域的果實(shí)成熟時(shí)間早于覆蓋區(qū)域，顏色深于覆蓋區(qū)域，但各區(qū)的總產(chǎn)量并沒(méi)有差異。

趙雪[21]研究發(fā)現(xiàn)，大寨鄉(xiāng)的薄膜光伏溫室在1月份平均透光率為33.0%，比塑料薄膜日光溫室低11.6%。通過(guò)對(duì)測(cè)試期間最低溫度天數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)8 ℃以下的溫度光伏溫室（2 d）明顯少于塑料薄膜溫室（10 d，占33%）。董微等[29-30]在北京通州一座連棟溫室南側(cè)坡面間隔排列薄膜太陽(yáng)能光伏板，得到溫室的透光率范圍為32.64%～80.96%，平均透光率為66.27%。

由以上得出，覆蓋溫室屋頂面積9.8%的薄膜光伏組件不會(huì)影響番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)，并且和晶體硅光伏溫室一樣，薄膜電池棋盤(pán)式排布方式的透光率明顯好于直線排布，可提升作物品質(zhì)，因此光伏組件棋盤(pán)式排布可使溫室內(nèi)光照更均勻、更適合作物生長(zhǎng)。另外通過(guò)冬季低溫天數(shù)可以看出，光伏日光溫室的冬季溫度環(huán)境明顯好于塑料薄膜日光溫室，更有利于冬季果菜的栽培。

3 光伏組件用于溫室外遮陽(yáng)系統(tǒng)

根據(jù)氣象局資料（1981—2010），我國(guó)華東地區(qū)夏季氣溫高且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，7月份和8月份的月平均氣溫均在25～30 ℃。由于“溫室效應(yīng)”，日光溫室內(nèi)夏季氣溫高，張良[31]測(cè)得上海金山某玻璃溫室夏季在遮陽(yáng)網(wǎng)收起的情況下最高溫度達(dá)到61.1 ℃，高溫會(huì)影響作物的生長(zhǎng)。這也說(shuō)明夏季降溫是我國(guó)溫室種植亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)光伏組件在夏季的遮陽(yáng)效果明顯。通過(guò)遮陽(yáng)可以減少太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，對(duì)調(diào)節(jié)溫室小氣候有所幫助[32]，通過(guò)遮陽(yáng)系統(tǒng)能夠降低溫室制冷所需能量的20%左右[33]。另外固定的覆蓋面積會(huì)對(duì)溫室內(nèi)部作物的品種產(chǎn)生限制，實(shí)現(xiàn)品種自由選擇的前提是光伏覆蓋率能夠自由調(diào)整。

因此，提出將光伏組件與溫室遮陽(yáng)系統(tǒng)結(jié)合，在夏季光伏組件能夠起到遮陽(yáng)作用，并且夏季是太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的季節(jié)，太陽(yáng)輻射越強(qiáng)光伏組件所發(fā)電量越多。薄膜光伏遮陽(yáng)系統(tǒng)示意圖如圖3所示，選用可透光且質(zhì)量輕的薄膜光伏組件，將其附著在輕質(zhì)耐高溫高透光率的塑料板上，板可以繞著中間的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能控制。將整個(gè)光伏遮陽(yáng)板安裝在遮陽(yáng)網(wǎng)的支架上，支架的強(qiáng)度根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際重量選擇，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

薄膜光伏遮陽(yáng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是光伏遮陽(yáng)板的遮光率可以根據(jù)太陽(yáng)輻射的強(qiáng)度自由調(diào)整，在獲得電能的同時(shí)達(dá)到更好的遮陽(yáng)和調(diào)節(jié)溫室內(nèi)部環(huán)境的作用，保障順利度過(guò)夏季極端天氣，并且在作物不同生長(zhǎng)期可以提供適宜的光照強(qiáng)度，也為提高光伏溫室種植作物品質(zhì)和種類(lèi)多樣化提供了可能。

4 結(jié)語(yǔ)和展望

通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，對(duì)光伏溫室進(jìn)行分類(lèi)，并對(duì)不同種類(lèi)光伏溫室的光伏組件覆蓋面積和排布方式進(jìn)行研究，結(jié)果得出，30%對(duì)于晶體硅光伏溫室是非常高的覆蓋率，將覆蓋率控制在20%左右對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較合適；對(duì)于非晶體硅光伏溫室覆蓋率可以控制在30%左右，但兩者均不宜超過(guò)50%，具體覆蓋率還要根據(jù)溫室生產(chǎn)的主要作物的種類(lèi)進(jìn)行選擇。對(duì)于相同覆蓋率時(shí)光伏組件排布形式，棋盤(pán)式的間歇分散排布有利于溫室內(nèi)光環(huán)境的均衡，明顯要好于緊密式排布。

溫室作為進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的設(shè)施，與光伏發(fā)電技術(shù)結(jié)合的前提應(yīng)該確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)摒棄以發(fā)電為目的的光伏溫室的做法。伴隨我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，分布式光伏發(fā)電越來(lái)越廣泛，在這一過(guò)程中更應(yīng)該確保光伏發(fā)電技術(shù)與溫室結(jié)合的科學(xué)性。因此，對(duì)光伏覆蓋面積和排布形式的研究具有實(shí)際意義，一方面可以通過(guò)研發(fā)透光率更高且透過(guò)光譜更加適合作物生長(zhǎng)的光伏薄膜；另一方面通過(guò)設(shè)計(jì)更科學(xué)合理的結(jié)合形式實(shí)現(xiàn)種植與發(fā)電均達(dá)到最優(yōu)化。

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