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探讨:光伏农业中电站光资源分布研究

发表于:2015-11-24 00:00:00     来源:光能杂志
光伏农业是近年来光伏电站投资建设的热门话题。为了突破光伏电站用地的困境,农光互补光伏电站项目在国内外得到快速发展,国家政策对光伏农业项目给予补贴支持。

在光伏农业的快速发展中,令光伏从业者、设计院等比较困惑的事情是,普通的光伏电站下、农业大棚下种植什么最合适,效益最大。而目前作为农光互补主要形式的光伏大棚工程状况令人震惊,如《光能》2015年5月刊,第85期张喆《光伏大棚or大棚光伏》中提到,某山地食用菌生产基地,其实是假借种蘑菇圈了一大片山地。某国企江苏的1000亩农业大棚已经并网发电,但是大棚地下却是野草……因此,光伏电站与农业等如何完美结合,迫切需要解决农作物种植问题,该问题亟待深入研究,本文以光资源分析作为主题探讨相关问题。

一、光对万物的意义

关于上帝用六天创造宇宙万物,《创世记》是这样记载的:第一天,上帝说要有光,就有了光;第二天,上帝说要有天空,就有了天空;第三天,上帝说要有陆地和海洋,就有了陆地和海洋;第四天,上帝说要有太阳和月亮,就有了太阳和月亮;第五天,上帝说要有鱼和飞鸟,就有了鱼和飞鸟;第六天,上帝说要有动物和人,就有了动物和人。

从上帝创造万物的过程,我们可以看到,有了光才可以生万物。光是太阳辐射能以电磁波形式投射到地球表面上的辐射线。光主要来自太阳辐射,其他星体的光仅占极小部分。光是生命的极为重要的生态因子之一。地球上所有生命都是依靠进入生物圈的太阳辐射能流来维持的。太阳辐射对地球表面和水体不仅带来光照,还直接产生热效应。光能影响有机体的理化变化,从而产生各种各样的生态学效应。

(1)光对动物和植物的生存提供能量的来源。动植物对光的刺激都会产生一定的反应,如视觉、繁殖、发育、行为、分布等。

(2)光直接影响植物的光合作用和色素的形成。没有光,绿色植物难以生存。水环境的光照条件远远不及陆地,即使在水的上层,光照强度也较空气中小得多,在水体的深处则是永远黑暗的。因此光在水生植物的生活中具有特别重要的生态意义。没有阳光,绿色植物就不能进行光合作用,也就不能生存。光不仅影响植物的生活,还影响植物的分布。在陆生植物中,有些只有在强光下才能生长得好,如松、杉、柳、槐、玉米等;有些只有在密林下层的若光下才能生长得好,如药用植物人参、三七等。

(3)光对于动物的重要意义,一方面是通过植物和影响其他环境因素的动态而产生的间接关系,另一方面主要起着信号作用,对于动物的行为和生理上有很大影响。在有些情况下光是动物生活中所需要的环境因子之一。阳光,对动物的影响也很明显。阳光能够影响动物的体色。例如,大多数鱼身体背部的颜色较深,腹部较浅,这就与阳光的照射有关系。光照还能影响动物的生长发育。有人做过这样的实验:把蚜虫培养在连续无光照的条件下,所产生的个体大多没有翅;把蚜虫培养在明暗交替的条件下,所产生的个体大多有翅。然而,光对动物的深刻影响在许多方面还没有充分的了解,因为光对有机体的作用可能是直接的,也可能是间接的,还有可能是通过对其他环境因子的影响而起作用。

光资源是光伏电站建设的核心要素,当场地、电网等条件合适,即可建设光伏电站,戈壁滩、山地等均可,但戈壁滩、山地等缺水的地方可能并不适合农业生产。影响动植物生长的因素有很多,阳光、温度、水、空气湿度、土壤中的养分、空气的成分等等。其中阳光和温度对作物的影响最大,而光伏电站对环境温度的影响有限,光伏大棚的温度也是可调的,因此本文主要分析光伏电站中、农光大棚中光资源的分布。

责任编辑:solar_robot
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