未來農業，是屬于“光伏+”的時代。
發布時間：2024-12-05
來源：農耕知了
一、太陽能發電技術
太陽能發電技術太陽能發電技術，是利用太陽能電池將光能直接轉化為電能的技術。
其核心是光伏效應，即半導體材料在吸收光子能量后產生電子—空穴對，從而產生電流。
因為其產生的電流是直流電（DC），而我們日常生活用電是交流電（AC），所以就需要通過逆變器轉為交流電，這個能量轉換過程為：
太陽能發電技術太陽能發電技術，是利用太陽能電池將光能直接轉化為電能的技術。
因為其產生的電流是直流電（DC），而我們日常生活用電是交流電（AC），所以就需要通過逆變器轉為交流電，這個能量轉換過程為：
光能?直流電?交流電
如果是商業光伏發電，可能會涉及到長距離傳輸以及分配到市政電網中，這時就需要通過變壓器再流經電網，最終才能到達用戶家里。
日常生活中，光伏的應用非常廣泛，我們最常見的屋頂光伏（居民住宅、學校、醫院、工廠等），就是對太陽能的高效利用，可以節約不少的電費支出。
二、農業與太陽能的智能結合
農業光伏就是一種將太陽能光伏技術與農業相結合的創新方法。
它的結構是非常簡單，由光伏組件（太陽能電池板）、逆變器、帶調節功能的支架系統、線路、儲能裝置（光伏電站）組成。
目前國內絕大多數平原地區的年光照量是非常高的，即太陽能資源是非常豐富的。
如何評估一個地區是否符合太陽能發電站的建設，需要一些計算來提供依據。
首先，光伏組件在標準測試條件下能夠達到的最大功率輸出有一個峰值：p（峰值）。
但是，實際發電量通常低于MWp（兆瓦峰值），因為實際條件（如溫度、日照強度、角度、灰塵等）與標準測試條件是不同的。
一般來說，實際發電能力需要乘以光伏系統的性能比（PR， Performance Ratio），通常在75%~90%之間。
如果某光伏電站的裝機容量為 50 MWp，且當地的性能比（PR）為 85%，并且年日照時數為 1500小時，那么其年發電量估算為：
50MWp×0.85PR×1500小時=63,750MWh
這樣就能預算出安裝的太陽能光伏電站年發電量，從而選擇合適的方案，對項目起到良好的評估作用。
要知道農業耕地的有效播種面積并不是100%的，土地分隴、每戶之間界線等都存在浪費耕地的情況。
通過合理的布置安裝太陽能板，比如根據機械設備的大小來確定支架的間距等。
基本上能保證85%以上的耕地是不浪費的，即安裝太陽能發電裝置對土地的侵占極小。
在空間上的利用上采用高支架、懸空吊架等方式，不僅能保證大型作業機械能夠順利完成農業任務，還能保證糧食作物有足夠的光照時間。
隨著，光伏技術的應用發展，每組太陽能板都裝有智能跟蹤器，可以根據太陽的移動自動調節角度。
這樣，就能保證太陽能板能夠吸收足夠的光能，從而提高發電效率。
這種太陽能板與農業結合的方式，有很多優點，特別是對農民是有利的。
農民可以通過租賃土地給光伏運營商獲得額外收入，這部分收入可以用來農作物種植投入，實現低投入高收入的循環機制。
除了能增加農民的收益外，光伏發電的零排放特性非常符合農業可持續發展的理念。
同時，光伏發電裝置在使用壽命結束后，非常便于更換或者拆除，對土地的影響極小。
而且還能減少地表水分蒸發，降低灌溉需求，特別是在干旱地區的效果更明顯。
近年來，太陽能板的升級迭代，出現了柔性太陽能板、半透明太陽能板等，這些技術上的突破將會加快農業的“光伏+”進程。
不遠的將來，在政策和技術的扶持下，太陽能終會普及使用，這將進一步優化和升級新的農業經營模式。
日常生活中，光伏的應用非常廣泛，我們最常見的屋頂光伏（居民住宅、學校、醫院、工廠等），就是對太陽能的高效利用，可以節約不少的電費支出。
除此之外還有光伏路燈、交通信號燈、沙漠光伏電站、水面漂浮式光伏、農業光伏（大棚屋頂、魚塘上方等）。
特別是水上光伏，應用在河流、湖泊等水面上，能夠減少水分流失，保護生態水資源。
值得肯定的是，農業光伏在我們國家的發展潛力是巨大的。
二、農業與太陽能的智能結合
農業光伏就是一種將太陽能光伏技術與農業相結合的創新方法。
它的結構是非常簡單，由光伏組件（太陽能電池板）、逆變器、帶調節功能的支架系統、線路、儲能裝置（光伏電站）組成。
目前國內絕大多數平原地區的年光照量是非常高的，即太陽能資源是非常豐富的。
如何評估一個地區是否符合太陽能發電站的建設，需要一些計算來提供依據。
首先，光伏組件在標準測試條件下能夠達到的最大功率輸出有一個峰值：p（峰值）。
但是，實際發電量通常低于MWp（兆瓦峰值），因為實際條件（如溫度、日照強度、角度、灰塵等）與標準測試條件是不同的。
一般來說，實際發電能力需要乘以光伏系統的性能比（PR， Performance Ratio），通常在75%~90%之間。
如果某光伏電站的裝機容量為 50 MWp，且當地的性能比（PR）為 85%，并且年日照時數為 1500小時，那么其年發電量估算為：
50MWp×0.85PR×1500小時=63,750MWh
這樣就能預算出安裝的太陽能光伏電站年發電量，從而選擇合適的方案，對項目起到良好的評估作用。
要知道農業耕地的有效播種面積并不是100%的，土地分隴、每戶之間界線等都存在浪費耕地的情況。
通過合理的布置安裝太陽能板，比如根據機械設備的大小來確定支架的間距等。
基本上能保證85%以上的耕地是不浪費的，即安裝太陽能發電裝置對土地的侵占極小。
在空間上的利用上采用高支架、懸空吊架等方式，不僅能保證大型作業機械能夠順利完成農業任務，還能保證糧食作物有足夠的光照時間。
隨著，光伏技術的應用發展，每組太陽能板都裝有智能跟蹤器，可以根據太陽的移動自動調節角度。
這樣，就能保證太陽能板能夠吸收足夠的光能，從而提高發電效率。
這種太陽能板與農業結合的方式，有很多優點，特別是對農民是有利的。
農民可以通過租賃土地給光伏運營商獲得額外收入，這部分收入可以用來農作物種植投入，實現低投入高收入的循環機制。
除了能增加農民的收益外，光伏發電的零排放特性非常符合農業可持續發展的理念。
同時，光伏發電裝置在使用壽命結束后，非常便于更換或者拆除，對土地的影響極小。
而且還能減少地表水分蒸發，降低灌溉需求，特別是在干旱地區的效果更明顯。
近年來，太陽能板的升級迭代，出現了柔性太陽能板、半透明太陽能板等，這些技術上的突破將會加快農業的“光伏+”進程。
不遠的將來，在政策和技術的扶持下，太陽能終會普及使用，這將進一步優化和升級新的農業經營模式。
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