“農(nóng)業(yè)+光伏”電站的優(yōu)化設(shè)計(jì)探析

虞建春

摘? 要：農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快，光伏電站在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用越來(lái)越大，全面為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供良好的電能，只有全面優(yōu)化光伏電站和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)真正的深度融合，才能更加有效促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。文章就“農(nóng)業(yè)+光伏”電站優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行多角度探析，旨在提高光伏電站發(fā)電量，更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè);光伏發(fā)電;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）11-0089-02

引言

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，光伏發(fā)電已經(jīng)成為一種全新的動(dòng)能，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到良好應(yīng)用，全面保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電需求。光伏發(fā)電是全新的技術(shù)組成，是清潔能源、可再生能源的代表，其不污染環(huán)境，不占用耕地面積，在國(guó)家的大力支持下，已經(jīng)得到了大面積的推廣與應(yīng)用，特別是近年來(lái)，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)的政策引導(dǎo)，大力推廣“農(nóng)業(yè)+光伏”項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)組合，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量，通過(guò)把光伏陣列安裝于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的場(chǎng)地中，有效合理利用土地資源，保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康發(fā)展。新技術(shù)的推廣有一定的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了生產(chǎn)的快速發(fā)展，改變了生產(chǎn)形態(tài)，但是，當(dāng)前的應(yīng)用還存在一些問(wèn)題，在“農(nóng)業(yè)+光伏”推廣過(guò)程中，電站并不能夠完成滿足需求，僅實(shí)現(xiàn)了空間互補(bǔ)，還沒(méi)有真正形成光伏電站和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)真正融合的良好局面。為了更加有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，保證光伏電站利用質(zhì)量，則需要通過(guò)更加科學(xué)設(shè)計(jì)，全面優(yōu)化光伏電站系統(tǒng)，提升光伏電站電能及監(jiān)測(cè)質(zhì)量，有效提高光伏電站發(fā)電量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供良好的保障。

1 “農(nóng)業(yè)+光伏”作用

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大發(fā)展，現(xiàn)代化生產(chǎn)不斷創(chuàng)新，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中引進(jìn)了科技力量，有效促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化進(jìn)程與發(fā)展，提高了農(nóng)業(yè)質(zhì)量，保證了產(chǎn)值。目前，科技已經(jīng)走進(jìn)了農(nóng)業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，大型農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的重要部分，全面推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

“農(nóng)業(yè)+光伏”從一定程度上全面實(shí)現(xiàn)了種植各環(huán)節(jié)的環(huán)境綜合保護(hù)，確保了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性。比如說(shuō)，太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈設(shè)備全面解決了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中大量使用化肥和農(nóng)藥而帶來(lái)的土壤肥力下降問(wèn)題，保證了植物的良好成長(zhǎng)環(huán)境，使農(nóng)藥殘留物得到有效控制，減少了農(nóng)業(yè)廢棄物增加的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，從而有效保護(hù)了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、減少食品安全事故。通過(guò)“農(nóng)業(yè)+光伏”的有效利用，全面為種植業(yè)提供能源供給，當(dāng)前，光伏溫室大棚越來(lái)越普遍，確保了植物順利過(guò)冬與成長(zhǎng)需要。通過(guò)光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展，能夠提高農(nóng)業(yè)環(huán)境，通過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)告系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

2 光伏電站對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境影響測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了更加有效提高利用效率，則需要更好地進(jìn)行優(yōu)化，全面提高整體應(yīng)用質(zhì)量，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國(guó)農(nóng)業(yè)用地面積大，用電量較多，要想全面保證農(nóng)業(yè)用電，方便農(nóng)戶生產(chǎn)，則需要把光伏電站建設(shè)到農(nóng)業(yè)用地中，但是，光伏陣列是一組面積較大的設(shè)備，在設(shè)置過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)造成遮擋田地的現(xiàn)象，這樣就對(duì)周邊的區(qū)域環(huán)境形成改變，比如說(shuō)，大面積的遮擋會(huì)導(dǎo)致田地接收光照受到影響、空氣流動(dòng)、濕度溫度、土壤情況等均受到影響，從一定程度上，也改變了小環(huán)境的濕度。隨著電站形式的推廣與應(yīng)用，還沒(méi)有完成解決這一問(wèn)題，特別是在技術(shù)研討領(lǐng)域，還存在空白點(diǎn)，沒(méi)有研討出一個(gè)更好地解決方法，光伏電站對(duì)農(nóng)業(yè)用地環(huán)境影響造成了無(wú)法全面推廣。為了更加有效提高質(zhì)量，保證效果，需要全面加強(qiáng)技術(shù)研究，當(dāng)前，為了解決這一問(wèn)題，可以全面做好科學(xué)的光伏電站設(shè)計(jì)，從光伏陣列組合上做文章，比如說(shuō)，可以全面提升高度、控制傾斜角、設(shè)計(jì)間距等，進(jìn)行全面的重組與設(shè)計(jì)，確保參數(shù)更加合理的前提下，不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效果。另外，也可以從種植作物上進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的光照條件，合理選擇植被，確保二者的有機(jī)融合。針對(duì)植被的選擇，設(shè)計(jì)光伏陣列對(duì)種植環(huán)境影響測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)對(duì)土壤濕度傳感器組，光照傳感器組，溫度、濕度傳感器進(jìn)行全面的組合，有效監(jiān)測(cè)光伏組件運(yùn)行情況，同時(shí)，需要做好設(shè)計(jì)排列，確保光伏組件陣列編排的高度，數(shù)量得到優(yōu)化，從而得出相關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算出光伏陣列對(duì)種植環(huán)境影響的結(jié)果;根據(jù)圖中光傾斜角、間距的情況，也能夠快速計(jì)算出光伏陣列不同高度、傾斜角和間距對(duì)種植環(huán)境影響的結(jié)果，通過(guò)以上的精準(zhǔn)計(jì)算，全面提取參數(shù)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的支撐下，合理分析不同光伏陣列參數(shù)對(duì)種植環(huán)境影響的結(jié)果，這樣，就能夠得到不同區(qū)域光伏陣列排列陣形，合理選擇設(shè)備與植被，在電站光伏陣列參數(shù)設(shè)計(jì)上提供依據(jù)，全面發(fā)揮光伏電站作用的同時(shí)，不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，確保了“農(nóng)業(yè)+光伏”的功能作用發(fā)揮，有效促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。根據(jù)圖2所示，我們可以看到，光伏陣列對(duì)種植環(huán)境影響測(cè)試控制的情況，按照示意圖的分布，各傳感器輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集處理模塊科學(xué)處理后，再進(jìn)行下一步的微處理器進(jìn)行處理，通過(guò)通訊模塊提取相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，把相關(guān)數(shù)據(jù)向上位計(jì)算機(jī)服務(wù)器進(jìn)行發(fā)送，送達(dá)到終端的顯示模塊，這樣后臺(tái)監(jiān)測(cè)人員就能夠明確前端情況，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，保證了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

通過(guò)上述測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖示，我們得到結(jié)論，只有全面做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)試驗(yàn)，才能尋求到更加符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的系統(tǒng)，在不影響農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的基礎(chǔ)上，是能夠?qū)ふ业竭m合“農(nóng)業(yè)+光伏”電站種植農(nóng)作物的，只要全面做好調(diào)研，充分展開(kāi)試驗(yàn)，通過(guò)一系列的參數(shù)調(diào)整，在光伏組件高度、傾斜角和間距優(yōu)化設(shè)計(jì)上，進(jìn)行科學(xué)組合，才能達(dá)到良好應(yīng)用目標(biāo)，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與現(xiàn)代科技的全面融合發(fā)展。

3 農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站電氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站電氣系統(tǒng)也是重要的內(nèi)容，需要全方位做好優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮其整體效果，保證為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站中的匯流箱是重要的部件，其主要功能是對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，并保證通訊功能的實(shí)現(xiàn)，設(shè)備匯流箱安裝在戶外光伏陣列中，工作環(huán)境較為惡劣，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，只有全面保證良好的采集與通訊功能，才能確保電站的有效利用。對(duì)光伏匯流箱進(jìn)行優(yōu)化改造，能夠全面提高其根本性能，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)種植環(huán)境的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)灌溉，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)良好發(fā)展。