浅谈农业科技大棚与光伏发电站相结合的设计施工

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1、浅谈农业科技大棚与光伏发电站相结合的设计施工随着新能源技术的利用与发展,太阳能发电站技术也日趋成熟，越来越多的光伏电站正蓬勃发展；但是太阳能发电站由于占地面积大，对地表植被遮阳的问题及因遮阳问题对生态环境的破坏也日趋突出，为了解决这一矛盾许多光伏电站改变了传统只追求发电量及发电效益的做法，采取农业与光伏发电相结合，农光互补的模式，既提高了光伏厂区的经济效益又使土地得到了充分的利用。农业与光伏相结合的方法较多，为了解决光伏板的遮阳问题有采取选择对阳光要求较少的农业作物：如蘑菇等，或采取灯光补充照射的

2、方法，也可釆取间隔式光伏板棚顶光伏板等方法来减少光伏板对农作物的影响。如图1农业与光伏发电相结合在设计与施工过程中会产生农业与发电效益相冲突的矛盾及相互交叉作业、相互影响的问题。为解决这一矛盾这里探讨几种常见的农业大棚与光伏设施的设计与施工方法。1棚与光伏组件的设计与施工光伏电站的设计应根据土的承载力等土物理力学性质、当地气象条件、风的方向与大小、地震烈度等自然环境进行稳定性评估和设计，确保光伏桩、支架、光伏组件等光伏电站及农业设施的安全性。根据变态倾斜面上太阳辐射变化趋势曲线，计算光伏组件的最佳

3、方位角和倾角以取得最佳的发电量与发电效益。农作物对阳光的要求可分阳性、阴性.耐阴性作物。设计时根据场地面积大小、光伏电站所在地区以气候环境及光伏电站所在地区阳光照射条件、各季节所种植农作物等因素，合理选择适合光伏厂区的各季节种植的各类农作物。根据各类农作物对大棚的要求确定各类棚型及数量是农业与光伏发电的首要问题;然后根据风荷载、雪荷载设计光伏电站及农业大棚的耐久性及使用寿命。日光温室（拱棚）：适合阳性植物的种植，不利于光伏组件的铺设，一般可采取室后式光伏组件安装，如图2：此类光伏组件设计时应考虑前

4、后排光伏板的遮光度，重点注意保持前后排之间的距离，排水，光伏板清洗，运输等问题。日光温室农业大棚与光伏组件施工相互影响较小，先进行光伏支架和组件的施工再进行农业日光棚的施工，施工较为方便。阳光板温室：阳光板温室采用光伏板做屋面，室内主要种植阴性和耐阴性作物，如育苗室和蘑菇室。阴性植物温室设计时屋面可采用间隔式光伏板铺设；耐阴性植物室及家禽、畜牧类棚屋面却采用全光伏板铺设。由于是屋面光伏遮阳较少，室排间间距保持一定距离即可；施工时应注意室内防水与排水处理。土棚温室（冬暖棚人土棚温室在北方地区较为常见

5、，主要用于种植反季节蔬菜和冬季作物。棚内温度较高，易于农作物的生长。设计一般采用棚后式光伏组件设计，棚顶也可以设置一定数量的光伏板，设计时应注意保持前后排棚间距，考虑前排光伏组件对后排大棚的遮阳。土棚温室的施工难度较大，光伏桩施工与土棚施工相互影响，设计时应做当地可利用做土墙的土材料物理力学特性试验。施工时如先进行光伏桩的施工导致土棚施工无法压实，先进行土棚施工在打桩时又会破坏土棚的密实度，因此在施工中分段进行施工。分段施工首先进行场地平整，场地平整要求同一大棚两端高差不得大于20cm,场地平整后

6、先将土墙下部进行施工,压实后在土墙体上打先导孔，再进行光伏桩基施工,同一排光伏桩桩顶高差不大于2cm,且满足入土埋实要求，如图3：待桩施工完成后再进行土墙上部的施工，土墙填筑完毕后进行修整，棚顶高差不得大于10cm。农业土棚墙体较高，施工质量目前还没有统一的国家标准或行业施工标准，在填筑时为了保证施工人员安全、农业种植人员及光伏电站运行安全、大棚的长期利用，墙体压实度应达到90%干密度。土墙棚顶设置20cm厚C25混凝土、排水沟、除雪系统，土墙体表面采用防水材料抹面或素喷混凝土以防雨水冲刷。补光措

7、：由于土棚温室（冬暖棚）墙体较高，光伏板随之升高，难免造成前排对后排的遮光影响，棚间距离过大又造成土地浪费，为解决遮光影响，可在后排土墙体内设置反光膜，将阳光反射至被遮光的农作物，以满足农作物的光照要求。2经验总结以某工程为例：20MWp光伏发电与农业科技大棚项目，工程建设历时6个月，现已全面建成投产发电，农业部分也取得了初步成果。工程的建设的成功为光伏发电与农业科技大棚相结合积累了一定的经验，同时也暴露出一些问题，主要体现在农业与光伏部分对工程建设质量标准的不一致。农业部分为了抢季节，未进行场地

8、平整或部分平整后达不到光伏桩安装要求便进行冬暖棚的建设，导致光伏桩施工时对土墙震动损伤，大棚顶面高差不一，光伏支架无法安装。为解决这些矛盾，在今后的工作中必须统一协调，统一部署，统一规范和施工要求进行设计与施工。