光伏大棚设计交流与探讨王亮412.ppt

目录 2 发展光伏农业一体化项目的优势 1 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 光伏农业一体化的结合方式 农业大棚的附属设施 3 光伏农业大棚是农业与光伏发电的有机结合，两者要兼顾，为了保证作物良好生长、取得较佳的经济效益，农业大棚的配套附属设施同样需要精心设计。主要包含内遮阳保温系统、加热补温系统、通风降温系统、补光系统、电气及智能控制系统等。 智能化光伏农业大棚是利用终端传感器，采集大棚内土壤和空气温、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数,智能化控制空气增湿系统、滴灌系统、补光系统等。 农业大棚的附属设施 3  智能化农业光伏大棚系统组成 农业大棚的附属设施设计 3 智能化农业光伏大棚系统组成 智能化农业光伏大棚系统组成示意图 农业大棚的附属设施设计 3 喷灌及滴灌系统 农业大棚的附属设施设计 3 湿度调节及通风系统 农业大棚的附属设施设计 3 灌溉水过滤设备 农业大棚的附属设施设计 3 采暖及空调系统 农业大棚的附属设施设计 3 目录 2 发展光伏农业一体化项目的优势 1 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 光伏农业一体化的结合方式 农业大棚的附属设施 3 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 1、对光伏组件的选型要求 农业大棚上应用的光伏组件主要型式有： 1）薄膜光伏组件——组件本身具有一定光线透过性，用于全遮光棚、部分遮光棚，适宜种植弱光或中等喜光品种； 2）晶硅双玻组件——封装电池片间有一定间隔，用于连栋温室上，室内光照更均匀，适宜种植喜光品种； 3）晶硅铝合金边框组件——完全不透光，适宜种植耐阴品种。 2、对光伏系统设备提出更高要求 大棚内湿度一般60%以上，在钢构表面、大棚膜面易冷凝、结露。这种高湿环境对钢结构本体存在腐蚀，对布置在大棚内的光伏组件、接线盒、电缆、桥架、汇流箱等的安全稳定运行存在隐患，如降低设备绝缘强度、造成导电金属或电路板腐蚀、降低使用寿命、造成电气短路故障等，尤其是光伏组件。 高湿环境 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 3、组件安装倾角特殊性 如果组件铺设于前屋面（采光面），倾角的设置要兼顾大棚采光、保温需要和光伏发电效率。 日光温室的理想前屋面倾角：太阳光与采光面的夹角叫入射角，入射角越小，透光率约大，太阳光线垂直照射到前屋面时透过率最大。 理想的前屋面倾角为：α=φ+ δ φ为当地纬度，δ为赤纬角δ=23.5° 以西安为例，当地纬度33.4 °理想前屋面倾角56.9 °会造成屋脊过高，一方面造成温室自身建造成本增高，另一方面造成前后排温室间距增大，降低土地利用率，不合理、不实用。 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 合理前屋面倾角： 中午12点，当入射角在0～40°范围时，随着入射角的加大，透光率逐渐下降，但变化不明显；但入射角增大到40 °以后，透光率明显下降。 合理的前屋面角为：α=φ + δ - 40 °，则西安地区合理前屋面倾角为16.9 °。 此时，光伏组件倾斜面上接受的太阳辐射量较最佳倾角损失5%左右。 光伏农业一体化项目依托农业大棚建设，因此应以农业项目为基础，考虑降低大棚造价，提高土地利用率。 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 4、设备安装、维护难度大 光伏农业一体化项目光伏组件安装在农业大棚棚顶，一般高度在2.7m-4.5m，进行安装、维护或更换难度大，组件、汇流箱、汇流电缆等发生故障时，人工巡检难度较大，难以及时发现。 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 5、光伏农业大棚不易实现1MW标准化设计 地面电站基本上是以1MW型式的单元，进行模块化设计，系统方案成熟，定型设备、可靠，小的光伏阵列在场区内排布、调整灵活。相比，光伏农业大棚实现1MW模块化设计，难度较高，有时甚至会影响到设备选型。例如如果大棚容量过小、分布过于分散，灵活的设计一些小容量系统，比如使用小容量的组串式逆变器代替大型集中逆变器。 大片棚顶 中片棚顶 小片棚顶 光伏农业一体化项目设计的特殊点 4 6、大棚结构设计的特殊性 农业温室大棚的设计使用年限为15年；光伏电站设计规范要求电站使用年限在25年以上，结构设计时要按50年考虑。 光伏电池板替换了塑料薄膜，大棚结构承担荷载增加，应进行结构建模计算，重新分析构件受力，在满足结构安全、50年使用寿命的条件下，尽量采用轻型钢材，如冷弯薄壁卷边槽钢、Z型钢、几字钢等，降低结构用钢量、控制成本。