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探討:農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站中光資源分布研究
日期:2015-12-10   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:evan 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]

由于光伏電站無遮擋規(guī)定的時(shí)間為當(dāng)?shù)卣嫣枙r(shí)冬至日9:00—15:00之間,因此冬季農(nóng)作物的高度要低于前排組件上端到后排組件下端兩者之間的連線。這一連線,也就是農(nóng)業(yè)大棚棚頂?shù)脑O(shè)計(jì)依據(jù)。本文中的分析均局限在這一連線下方的空間。但是,在常規(guī)光伏電站中,沒有大棚設(shè)計(jì)的狀態(tài)下,這一連線并非是限制高度。

假設(shè),光伏電站中,春夏季種植黃瓜,黃瓜的生長匍匐支架可以架設(shè)多高?位置怎么確定?如果匍匐支架在春分那一天建設(shè),通過太陽的高度角、方位角計(jì)算公式得到本項(xiàng)目所在地安徽宿州3月21日真太陽時(shí)9:00的南北向陰影系數(shù)R為0.665(可以計(jì)算,春分時(shí),物體的南北向陰影系數(shù)幾乎是不變化的),在下列示意圖中,距離與高度差的關(guān)系

即可,滿足這一關(guān)系且植物的枝葉在新的虛連線下方,在春分至秋分時(shí)間段內(nèi),匍匐支架和農(nóng)作物就不會(huì)遮擋太陽光照射匍匐支架北面的后排光伏組件。同時(shí),匍匐支架也不能高于光伏組件的上端,否則會(huì)在夏季早晚時(shí)間段遮擋南面的前排光伏組件。
EC截圖_20151210103614

圖9 春分至秋分農(nóng)作物與后排光伏組件相對(duì)位置示意圖

有了以上分析,我們可以得到結(jié)論,合理的種植,可以更高效的利用光伏電站中的土地和陣列之間的空間,這可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益。

由于常規(guī)光伏電站中光資源分布分析是其他各種農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站中光資源分析的基礎(chǔ),因此本文給出了較為詳細(xì)的模擬過程和分析結(jié)果。雖然我們可以得到不同時(shí)間不同區(qū)域的時(shí)間空間光照輻射量,但是由于宏觀上光線只能直線傳播的物理特性,不能具備水、空氣一樣的流動(dòng)性,因此,光伏陣列中任何一處的種植物都會(huì)影響除上方空間以外附近其他空間的光照情況。

光伏陣列間的光照分布,又符合了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的套種技術(shù),套種的農(nóng)作物中,較高大的喜陽農(nóng)作物影響較低矮喜陰或?qū)赓Y源需求少的農(nóng)作物,比如玉米和芭蕉芋、玉米和大豆、棉花和花生等之間的套種。

因此,本文光資源分析的數(shù)據(jù),對(duì)種植農(nóng)作物的品種選擇、其他植物(如花卉)的品種選擇、光資源量對(duì)農(nóng)光物產(chǎn)量的預(yù)測性等有非常重要的參考價(jià)值;另外,在光伏養(yǎng)殖大棚中,或常規(guī)電站中養(yǎng)殖的家禽或其他經(jīng)濟(jì)性動(dòng)物,由于動(dòng)物具有活動(dòng)性,對(duì)光照的空間分布改變小,因此本文的光資源分析,可以匹配動(dòng)物對(duì)生活、生長環(huán)境需求的光資源是否可以得到滿足。
EC截圖_20151210103632

圖10 光伏電站中植物套種設(shè)想
 
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來源:《光能》雜志作者:周長友、龍海波
 
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