光伏溫室屋頂組件排布對(duì)太陽(yáng)光利用率的影響

李天宇，孫耀杰，吳佳露，孫玉卿，張 宇，楊 彪,

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)建筑學(xué)院智能照明實(shí)驗(yàn)室(iLLab)，廣東 深圳 518055；2.復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院光源與照明工程系，上海 200433；3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院寒地建筑科學(xué)與工程研究中心，黑龍江 哈爾濱 150006)

引言

隨著技術(shù)發(fā)展，到2050年左右，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本會(huì)有可能接近現(xiàn)在的風(fēng)電成本[1]。在建筑科學(xué)領(lǐng)域，學(xué)者正在將注意力轉(zhuǎn)向 “農(nóng)業(yè)建筑+光伏發(fā)電”的光伏溫室上，即將光伏組件安裝于建筑屋頂上，充分接收太陽(yáng)輻射，這種做法不但節(jié)約了成本，單位面積上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換設(shè)施的價(jià)格也可以大大降低，有效地利用了屋面的復(fù)合功能[2]。例如，Pérez-Alonso等[3]對(duì)光伏溫室進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研后，并使用24個(gè)薄膜光伏組件在西班牙東南部搭建了1 024 m2的光伏溫室實(shí)物模型(光伏組件覆蓋率為9.8%)。為期9個(gè)月的持續(xù)測(cè)量結(jié)果表明，該溫室單位面積發(fā)電量為8.25 kWhm-2。王彪等[4]使用Ecotect?軟件模擬分析了光伏溫室在夏日的10:00、12:00、14:00和16:00四個(gè)時(shí)間點(diǎn)溫室內(nèi)的太陽(yáng)輻射分布，仿真結(jié)果驗(yàn)證了光伏溫室可以提供適宜作物生長(zhǎng)的輻射范圍。光伏溫室一方面可以利用充足的農(nóng)業(yè)占地面積解決光伏電站的用地問(wèn)題，另一方面可以結(jié)合新能源和現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)手段，為不同農(nóng)作物提供適宜的生長(zhǎng)條件。

與傳統(tǒng)居住建筑所關(guān)注的可見(jiàn)光采光和人類(lèi)視覺(jué)需求不同，農(nóng)業(yè)光伏溫室建筑光學(xué)應(yīng)該主要關(guān)注不同類(lèi)型溫室的采光率和不同農(nóng)作物的光照需求，所涉及的理論基礎(chǔ)、科學(xué)依據(jù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完全不同。首先要解決的是太陽(yáng)光在農(nóng)作物和合理分配的問(wèn)題，并且滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的綜合效益最大化。盡管光伏農(nóng)業(yè)溫室的土地資源互補(bǔ)和規(guī)模效應(yīng)使其具有較好的推廣前景，但農(nóng)業(yè)和光伏如何更高效地共用和共享太陽(yáng)能(爭(zhēng)光問(wèn)題)以便同時(shí)保證農(nóng)作物產(chǎn)量和光伏發(fā)電量，是探索農(nóng)業(yè)光伏模式要解決的核心問(wèn)題。

光伏農(nóng)業(yè)溫室的組件覆蓋率要低于某個(gè)閾值，以保證陰影遮擋不影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)和基本產(chǎn)量。歐盟建議此閾值的經(jīng)驗(yàn)值為25%～50%，但與此相關(guān)的系統(tǒng)性研究尚處于起步階段，實(shí)證依據(jù)不足。趙雪等[5]在西安地區(qū)對(duì)比了光伏組件覆蓋率為50%的光伏溫室和普通溫室的太陽(yáng)輻射及有效光合透光率，晴天的光損失率分別為30.3%和17.6%；陰天基本減半，為15.8%和9.4%，但對(duì)番茄的產(chǎn)量沒(méi)有明顯影響。Cossu等[6]同樣驗(yàn)證了光伏組件對(duì)溫室接受太陽(yáng)輻射所產(chǎn)生的損失，實(shí)驗(yàn)光伏溫室的面積為960 m2、覆蓋率為50%，結(jié)果發(fā)現(xiàn)光伏溫室內(nèi)的太陽(yáng)輻射減少了64%，距離光伏覆蓋面最遠(yuǎn)的出光損失最低；用部分光伏所發(fā)電力對(duì)光伏溫室內(nèi)種植的番茄進(jìn)行LED補(bǔ)光，并不能完全彌補(bǔ)產(chǎn)量的損失，所得結(jié)論與趙雪有明顯不同，可能是由于溫室結(jié)構(gòu)、地理位置或氣候條件引起的。

Castellano[7]利用Autodesk Ecotect?軟件對(duì)一個(gè)長(zhǎng)寬高為32 m×10 m×4 m的虛擬光伏溫室進(jìn)行建模和分析，討論覆蓋率為0%、20%、30%和50%時(shí)的采光情況，并對(duì)比了3種覆蓋率為20%的3種不同直線(xiàn)式排布。仿真結(jié)果表明，從年平均值來(lái)看，除了覆蓋率為50%(采光面全覆蓋)的情況不能滿(mǎn)足高能農(nóng)作物的光照要求(3 000 lx)之外，其他情況都可以滿(mǎn)足。但不同位置的光伏組件對(duì)不同種植區(qū)域的影響程度也不同，張勇[8]提出了一種光伏組件與內(nèi)部植栽交錯(cuò)式的布局，光伏板主要集中于溫室頂部，這樣可以使正午時(shí)段光伏組件對(duì)種植區(qū)域遮陽(yáng)率低于20%的前提下，將覆蓋率提高到58%。在之前研究的基礎(chǔ)上，張勇等[9]繼續(xù)探討了不同覆蓋率及光伏組件排布方式對(duì)溫室內(nèi)陽(yáng)光透過(guò)率的影響，在寧夏地區(qū)對(duì)比了81%覆蓋率(橫向間隔)、58%覆蓋率(橫向間隔)、58%覆蓋率(縱向間隔)以及無(wú)光伏組件覆蓋的四種光伏溫室透光率。結(jié)果表明：光伏組件縱向間隔布置(58%覆蓋率)>光伏組件橫向間隔布置(58%覆蓋率)>光伏組件橫向間隔布置(81%覆蓋率)。而且，58%的縱向間隔布置對(duì)種植區(qū)域的影響與無(wú)組件覆蓋基本相當(dāng)。對(duì)于具體項(xiàng)目而言，即使有參考最佳覆蓋率，仍然需要決定采用何種光伏組件布局方式，以實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)量最大化。

具有相同覆蓋率的光伏溫室，需要根據(jù)不同地區(qū)日照和氣候類(lèi)型選取最合理的光伏陣列的排布方式，并對(duì)光伏農(nóng)業(yè)溫室中采光時(shí)間和空間分布進(jìn)行分析。Yano等[10]使用兩個(gè)裝有30個(gè)相同規(guī)格光伏組件的真實(shí)光伏溫室，對(duì)比了直線(xiàn)式和棋盤(pán)式2種排布方式的太陽(yáng)輻射接收量、光伏發(fā)電量和太陽(yáng)光空間分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，盡管棋盤(pán)式能量利用效率略低于直線(xiàn)式，但光的空間均勻度卻比直線(xiàn)式高；直線(xiàn)式光伏溫室有部分地面被長(zhǎng)期遮擋，但棋盤(pán)式光伏溫室只存在當(dāng)天間歇式遮擋，更有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。Kadowaki等[11]探索了溫室屋頂安裝光伏組件及其排布對(duì)大蔥的產(chǎn)量影響。在兩個(gè)相同尺度和朝向的實(shí)驗(yàn)光伏溫室的屋頂上，分別按照直線(xiàn)式和棋盤(pán)式排布相同數(shù)量的光伏組件，覆蓋率均為12.9%。同時(shí)有設(shè)置了一個(gè)尺度和朝向相同的傳統(tǒng)溫室，作為對(duì)照組，種有相同數(shù)量的大蔥。一年后的稱(chēng)重結(jié)果表明，直線(xiàn)式光伏溫室的洋蔥產(chǎn)量明顯低于對(duì)照組溫室，而棋盤(pán)式光伏溫室相對(duì)對(duì)照組溫室來(lái)說(shuō)，大蔥的減產(chǎn)程度要低，造成減產(chǎn)可能因?yàn)橹本€(xiàn)式排布的光伏組件對(duì)部分區(qū)域有長(zhǎng)期遮擋，有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

目前關(guān)于農(nóng)業(yè)光伏建筑光學(xué)的研究基礎(chǔ)比較有限，尚未形成系統(tǒng)性的研究成果，亟需足夠支撐標(biāo)準(zhǔn)制定的科學(xué)依據(jù)。以往關(guān)于光伏溫室的研究，主要以計(jì)算機(jī)模擬仿真和實(shí)地測(cè)量為主，難以平衡和兼顧環(huán)境和溫室的精確性和可重復(fù)性?，F(xiàn)有的光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目中，光伏板影響植物生長(zhǎng)的問(wèn)題越來(lái)越突出[12]。本研究利用人工天穹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將軟件仿真和物理實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，研究光伏溫室屋頂?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)和光伏組件排布對(duì)溫室內(nèi)自然光分布的影響，通過(guò)對(duì)比4種典型排列方式在4個(gè)典型緯度地區(qū)春夏秋冬四季的太陽(yáng)光利用率，得出可為光伏溫室建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提供參考的實(shí)證科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 光伏溫室采光的人工天穹模擬

1.1 天空光環(huán)境模擬

實(shí)驗(yàn)采用可以使用計(jì)算機(jī)軟件控制的人工天穹系統(tǒng)來(lái)模擬太陽(yáng)光，由一個(gè)用來(lái)模擬太陽(yáng)直射光的氙燈和2 100個(gè)用來(lái)模擬天空擴(kuò)散光的LED平面光源共同組成，如圖1所示(天穹直徑=15 m；氙燈直徑=50 cm；氙燈色溫：6 000 K；LED平面光源：2 100個(gè)，亮度和色溫均可調(diào)節(jié)，色溫調(diào)節(jié)范圍為2 700～6 500 K；具備一鍵復(fù)現(xiàn)全球地理位置任意時(shí)刻的自然采光情景的功能，并預(yù)設(shè)了15種CIE標(biāo)準(zhǔn)天空的亮度分布)。氙燈光源為平行光，被安裝于垂直軌道上，可以根據(jù)所模擬地區(qū)和對(duì)應(yīng)季節(jié)的太陽(yáng)高度角沿著運(yùn)行軌道進(jìn)行全天動(dòng)態(tài)模擬，如圖2所示。垂直軌道的一端安裝在落地安裝的水平軌道上，另一端吊裝于天穹頂部中心點(diǎn)。

圖1 人工天穹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)Fig.1 Artificial sky system

圖2 太陽(yáng)模擬光源氙燈Fig.2 Xenon lamp for sun simulation

太陽(yáng)光由太陽(yáng)直射光和天空擴(kuò)散光兩部分組成，本研究主要探討光伏溫室頂部的光伏組件對(duì)溫室內(nèi)部的遮光問(wèn)題，因此應(yīng)盡量排除天空擴(kuò)散光的影響，主要探究太陽(yáng)光中的太陽(yáng)直射光。故本研究中將LED平面光源全部關(guān)閉，只保留模擬太陽(yáng)直射光的氙燈來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便探究光伏溫室屋頂組件排布對(duì)太陽(yáng)光利用率的影響。

1.2 光伏溫室建筑模型

為了在人工天穹內(nèi)研究光伏溫室內(nèi)部光照分布影響，本實(shí)驗(yàn)采用了1∶16縮尺模型模擬光伏溫室，模型由模擬光伏組件的鋁塑板和不銹鋼的支架組成，光伏組件由不透光深藍(lán)色鋁塑板模擬。單個(gè)光伏溫室模型長(zhǎng)2 m、寬0.5 m，放置于人工天穹內(nèi)部中央位置的4 m×4 m實(shí)驗(yàn)臺(tái)中，如圖3所示。此系統(tǒng)可以快速?gòu)?fù)現(xiàn)不同時(shí)間季節(jié)的自然光環(huán)境，并模擬光伏溫室內(nèi)部全年光照變化。

圖3 人工天穹內(nèi)的光伏溫室建筑模型(1∶16縮尺)Fig.3 The architectural model of the photovoltaic greenhouse in the artificial sky (1∶16 scale)

實(shí)驗(yàn)分別模擬了哈爾濱(北緯45°)、北京(北緯40°)、上海(北緯31°)、深圳(北緯22°)4個(gè)緯度地區(qū)在冬至(12月22日)、夏至(6月22日)、春分(3月21日)和秋分(9月23日)4個(gè)季節(jié)的天氣情況下全天的太陽(yáng)高度角?？紤]到光伏板之間的互相遮擋問(wèn)題，四組光伏溫室建筑模型的擺放方式與光照測(cè)量位置如圖4所示。通過(guò)計(jì)算分析光伏板在各種傾角條件下全年太陽(yáng)輻射總量和光伏電池發(fā)電量，確定太陽(yáng)能板放置的最佳傾角[13]。模型支架傾斜角度可在22°、30°、40°、45°四種模式之間切換，分別對(duì)應(yīng)深圳、上海、北京、哈爾濱4個(gè)緯度地區(qū)的最佳傾角，如圖5所示。

圖4 光伏溫室模型布局俯視圖Fig.4 Top view of photovoltaic greenhouse model layout

圖5 光伏溫室建筑模型4種傾角側(cè)視圖Fig.5 Side views of four inclination angles of the photovoltaic greenhouse model

光伏溫室屋頂?shù)墓夥M件，按照材料類(lèi)型，可以分為晶硅組件、薄膜組件、雙玻組件。對(duì)于單個(gè)組件透光率幾乎為零的晶硅組件來(lái)說(shuō)，典型光伏陣列的排布方式可以分為橫向排布和縱向排布兩種。按照遮擋程度，可以分為全遮擋和部分遮擋兩種。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置光伏組件的覆蓋率固定為50%，排布方式按水平和豎直兩個(gè)方向的間隔式和棋盤(pán)式排布，4種光伏組件的排布方式如圖6所示。

圖6 4種光伏組件排布方式Fig.6 4 ways of arrangement of photovoltaic panels

1.3 數(shù)據(jù)采集

實(shí)驗(yàn)采取了全比例微縮實(shí)物模型光分布點(diǎn)網(wǎng)測(cè)量方法，分別以4種不同的光伏組件排布方式來(lái)模擬4種不同太陽(yáng)光遮擋情況下的光伏溫室建筑模型。在模型內(nèi)均勻地布置20個(gè)測(cè)點(diǎn)(圖4)。并使用照度傳感器來(lái)測(cè)量溫室內(nèi)的光照條件和空間分布情況，利用測(cè)得照度值間接反應(yīng)光譜響應(yīng)變化。如圖7所示，測(cè)得照度值(E)。對(duì)每一種光伏溫室建筑模型進(jìn)行不同緯度地區(qū)下的冬/夏至和春/秋分4個(gè)季節(jié)全天太陽(yáng)高度角的動(dòng)態(tài)模擬，每一次模擬都從日出到日落每隔0.5 h測(cè)量一次數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)做歸一化處理。春分和秋分太陽(yáng)軌跡完全等同，因此春秋兩季合并處理，即4個(gè)季節(jié)的實(shí)際測(cè)量分三次即可完成，總共得到64組的照度值(E)。

圖7 光伏溫室模型內(nèi)照度傳感器Fig.7 Illuminance sensor inside the photovoltaic greenhouse model

測(cè)試完畢后，撤掉光伏溫室建筑模型，在完全無(wú)遮擋的情況下，在相同位置的20個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量4個(gè)緯度地區(qū)的3種不同季節(jié)太陽(yáng)直射光的全天照射情況，測(cè)得總共16組照度值E0作為基準(zhǔn)值。至此，實(shí)驗(yàn)室模擬數(shù)據(jù)采集完畢。

經(jīng)過(guò)歸一化處理和分析計(jì)算得到不同的光伏組件排布方式下光伏溫室內(nèi)部的不同采光系數(shù)。對(duì)每組溫室內(nèi)照度值(E)都根據(jù)其相應(yīng)太陽(yáng)直射光照射情況下測(cè)得的基準(zhǔn)值(E0)計(jì)算其每個(gè)測(cè)點(diǎn)在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的采光系數(shù)值(E/E0)。對(duì)比分析按照4種光伏組件排布方式測(cè)量和計(jì)算得到的采光系數(shù)，并驗(yàn)證出能夠?qū)⑻?yáng)能最大化利用的光伏組件排布方式。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)處理

為排除不同測(cè)點(diǎn)間室外照度值的不同導(dǎo)致的室內(nèi)照度值差別，以采光系數(shù)(DF: daylight factor)E/E0來(lái)衡量光伏溫室對(duì)太陽(yáng)能的相對(duì)利用率更為合理[14]。其中，E為有光伏組件遮擋情況下，布置在溫室模型內(nèi)部的20個(gè)傳感器所測(cè)量到的照度值，E0為無(wú)遮擋情況下的基準(zhǔn)值。

由于測(cè)量基值的實(shí)驗(yàn)過(guò)程在測(cè)量4種光伏溫室照度值之后進(jìn)行。兩次實(shí)驗(yàn)之間人工天穹系統(tǒng)進(jìn)行了檢修，并更換了氙燈，新舊氙燈的亮度有差距。為保證采光系數(shù)有意義，對(duì)比兩燈照在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的最大照度值，將其比值作為校準(zhǔn)系數(shù)(n)校準(zhǔn)原始采光系數(shù)(E/E0)。校準(zhǔn)采光系數(shù)為E/nE0，其中n=11.4。

對(duì)64組數(shù)據(jù)中20個(gè)測(cè)點(diǎn)計(jì)算全天校準(zhǔn)采光系數(shù)平均值，代表每一測(cè)點(diǎn)在4種光伏組件排布下每個(gè)緯度和季節(jié)的采光系數(shù)。并對(duì)每一緯度中的4個(gè)季節(jié)的校準(zhǔn)采光系數(shù)求和，得到每一緯度可代表全年自然光照射情況溫室內(nèi)20個(gè)測(cè)點(diǎn)的采光系數(shù)。

2.2 光伏溫室采光系數(shù)

本實(shí)驗(yàn)排除了天空擴(kuò)散光只考慮太陽(yáng)直射光的影響而且光伏組件遮光率恒定，因此每種排布方式的光伏系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的使用效率相同，溫室內(nèi)平均采光系數(shù)相同。用平均采光系數(shù)來(lái)衡量光伏組件排布方式的優(yōu)劣是無(wú)意義的，應(yīng)使用能夠描述采光均勻度的參數(shù)衡量光伏組件排布方式的優(yōu)劣[15]。使用合理的光伏組件排布方式可使溫室內(nèi)部均勻受光，提高農(nóng)業(yè)對(duì)太陽(yáng)光的利用率。避免個(gè)別點(diǎn)位被遮擋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致采光系數(shù)不足，或采光系數(shù)遠(yuǎn)高于平均值造成太陽(yáng)光浪費(fèi)。

本研究采用20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)的離散程度描述光伏溫室內(nèi)采光均勻度。本實(shí)驗(yàn)采用箱型圖(Box-plot)來(lái)表示數(shù)據(jù)離散程度，并進(jìn)行組件比較。

2.2.1 緯度和季節(jié)的影響

本實(shí)驗(yàn)使用箱型圖來(lái)表示不同緯度和季節(jié)的天然光照射情況下，每組數(shù)據(jù)中20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)的離散程度，從而驗(yàn)證出溫室屋頂光伏組件的最好排布方式見(jiàn)表1。

對(duì)比分析光伏組件的4種不同排布方式下20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)的箱型圖。每組數(shù)據(jù)中“排布1”均表現(xiàn)出上四分位與下四分位之間的距離較其他3種排布偏大，且中位數(shù)較其他3種排布偏低。

表1 不同緯度和季節(jié)20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)平均值和離散程度

對(duì)比分析不同緯度地區(qū)的溫室內(nèi)20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)的箱型圖。北京和哈爾濱的上四分位與下四分位之間的距離較深圳和上海偏大，且這種趨勢(shì)在春/秋分的日光照射情況下尤為明顯。然而北京和哈爾濱兩地在春/秋分太陽(yáng)光照射情況下，20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)的中位數(shù)較深圳和上海偏高。

2.2.2 全年采光系數(shù)及其分散程度

為進(jìn)一步明確不同緯度地區(qū)光伏組件排布方式對(duì)溫室內(nèi)的采光均勻度的影響。繪制每一緯度地區(qū)全年日照情況下4種光伏組件排布方式20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)箱型圖。對(duì)每一緯度地區(qū)，將每一測(cè)點(diǎn)的4個(gè)季節(jié)日照情況的采光系數(shù)值進(jìn)行相加計(jì)算，得到代表每一緯度全年日照情況的4種排布方式對(duì)比圖見(jiàn)表2。春/秋分、夏至和冬至4個(gè)日期可代表4個(gè)季節(jié)，從而近似涵蓋了全年天然光照射情況。

對(duì)比分析各緯度地區(qū)全年的日照情況4種排布方式的箱型圖，同樣顯示：“排布1”的上四分位與下四分位之間的距離較其他3種排布偏大且中位數(shù)較其他3種排布偏低的情況。

表2 全年日照情況下20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)平均值和離散程度

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)使用人工天穹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和光伏溫室縮尺模型模擬研究不同太陽(yáng)光條件下，光伏組件的不同排布方式對(duì)光伏溫室太陽(yáng)光利用率的影響。對(duì)比分析4種光伏組件排布方式測(cè)量得到的20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)離散程度，并驗(yàn)證能夠?qū)⑻?yáng)光最大化利用的光伏組件排布方式，得到以下結(jié)論：

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得，無(wú)論是綜合考慮每一緯度全年的天然光照射情況，還是考慮每一緯度和每種季節(jié)的天然光照射情況，排布1的20個(gè)測(cè)點(diǎn)采光系數(shù)離散程度均表現(xiàn)出比其他3種排布偏大的趨勢(shì)。即排布1的光伏溫室對(duì)太陽(yáng)光的利用率最低，而其他3種排布的光伏溫室對(duì)太陽(yáng)光的利用率較高。除此之外，不同緯度和季節(jié)測(cè)得的采光系數(shù)分散程度之間具有差異。北京和哈爾濱這兩個(gè)典型中國(guó)北方緯度地區(qū)測(cè)得的采光系數(shù)離散程度較深圳和上海大，即相同溫室條件下，中國(guó)北方地區(qū)的光伏溫室對(duì)太陽(yáng)的利用率較低南方地區(qū)偏低，春/秋分季節(jié)更加顯著。

總體而言，對(duì)比水平方向的間隔式排布、豎直方向的間隔式排布、水平方向的棋盤(pán)式排布和豎直方向的棋盤(pán)式排布這4種光伏組件排布對(duì)光伏溫室太陽(yáng)光利用率的影響。水平方向的間隔式排布對(duì)太陽(yáng)光利用率最低，其他3種排布無(wú)明顯差別。故在實(shí)際建造光伏溫室時(shí)，盡量減少水平方向的間隔式排布方式，進(jìn)而減少光伏板對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的負(fù)面影響。

為進(jìn)一步探索光伏組件排布方式對(duì)光伏溫室采光的影響，在后續(xù)的研究中可以通過(guò)改變光伏組件遮光率，光伏組件的傾斜角度等變量來(lái)實(shí)現(xiàn)。