如何实现水耕栽培一体化的营农型光伏系统?

来源:发布时间:2016-10-27 09:59:59

日本千叶工业大学教授久保裕史,10月12日发布了光伏发电与植物工厂那样的水耕栽培一体化的新营农型光伏发电系统的验证情况。

光伏系统

  将追踪型光伏发电系统与像植物工厂那样的水耕栽培系统一体化(出处:千叶工业大学)

该验证是千叶大学与农业相关初创企业SeptAgri(横滨市鹤见区)与MSE(千叶市稻毛区)共同研究的一部分,成果已在9月份于德国举行的学会(Electronics Goes Green 2016)上宣布。

整体图像

  验证系统的整体图像(出处:千叶工业大学)

营农型光伏发电一般是在现有的农田上立柱设置太阳能电池板,使发电和农耕共享太阳光。

转动电池板

  根据太阳的轨道转动电池板,在下面像植物工厂那样进行水耕栽培(出处:千叶工业大学)

而此次的系统虽然也在农田上设置,但没有在地面耕作,而是利用像植物工厂那样的栽培系统种植农作物。该栽培系统也像设置太阳能电池板一样,用支柱支撑设置。

改变朝向

  根据太阳的位置改变电池板朝向,从东向西转动(出处:千叶工业大学)

太阳能电池板用单轴追踪型系统支撑。采用事先预测朝向太阳的位置来驱动的机制。

机构驱动

  利用基于线性驱动步进马达的机构驱动(出处:千叶工业大学)

电池板固定在沿南北方向设置的旋转用单管上,按照早朝东,午朝上,傍晚朝西的角度徐徐转动。由此,能使每张电池板的发电量最大化。

早朝东

  早朝东(出处:千叶工业大学)

单轴追踪型控制系统由测序仪(控制器)和线性驱动步进马达等构成。据称,由线性马达采用500美元/个的低价格产品等,使追踪型系统的成本较低。

傍晚朝西

  傍晚朝西(出处:千叶工业大学)


根据预测的太阳轨道自动驱动步进马达,旋转单管改变太阳能电池板的角度。太阳能电池板的输出功率为70W/张,一根旋转用单管上固定着11张电池板。旋转用单管共计为24根,共旋转264张电池板。

栽培系统

  验证的水耕栽培系统(出处:千叶工业大学)

该系统的年发电量与除以15度的角度朝南倾斜外,其余构成均相同的对照光伏发电系统相比,高出11.4%。

肥料

  栽培杯中还装入了肥料等(出处:千叶工业大学)

并称,因是像植物工厂那样的水耕栽培系统,可以使单位面积的农作物收割收入最大化,而且能减轻栽培相关的时间和作业负担。

收获蔬菜

  收获莴苣和包心菜等(出处:千叶工业大学)

水耕栽培系统采用SeptAgri开发的方法。只需注入水流就能栽培农作物。使用树脂托盘,托盘上有栽培幼苗的栽培杯和水沟等。

将地下水从托盘的上游一注入,水就会在沟渠流动,从上游开始依次为幼苗供水。据称栽培幼苗的栽培杯里还装入了肥料等,与流水一起提供给幼苗。

栽培的是包心生菜、奶油生菜和红叶生菜。用大约3周时间在室内的植物工厂培养幼苗,将幼苗移植到水耕栽培系统中后,经过约2周即可收获。水耕栽培系统栽培时的气温为26~40℃,水温为23~32℃,湿度为28~78%RH,照度为8~111klx。

在温度、湿度和照度随日照情况、太阳位置和天气会大幅变动的情况下,将水温控制在了28±5℃的适当范围内。收获蔬菜的高品质和收获率,都获得了很好的评价。

验证表明,光伏发电和农作物栽培都具备充分的盈利能力。发布称,光伏发电系统采用追踪式虽然成本会增加,但与售电收入的增加部分相抵消,3年内就能收回增加的成本。

并强调说,从植物工厂的角度来看,无需昂贵的建筑和空调,供水和温度管理所需的电力,只要通过追加蓄电池等,利用光伏发电的电力就可能满足。

当遇到风雨或大雪等天气需要对农作物进行保护时,因是可以远程控制太阳能电池板角度的系统,所以电池板还能发挥屋顶的作用。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201610/27/154962.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
媒体报道丨中国人的“用电自由”是如何实现的来源:国家能源局 发布时间:2025-11-21 11:24:47

今年7月、8月,中国全社会用电量连续两个月突破万亿千瓦时。除了设备上的落后,中国的地理条件也决定了想要实现“用电自由”的难度极大。中国“无电人口”清零、“规模停电”消失与一些西方国家停电频发、电费“天价”之间的鲜明对照,正是不同制度取向的直观映射。(六)如今,中国人不仅能从从容容用上电,还用上了更加清洁的“好电”,用上了彰显中国能源装备科技实力的“争气”电。

AFM:26.7%效率!铜铁矿型空穴传输材料实现钙钛矿的异相成核与外延生长以制备高性能太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-10-17 09:08:53

在无机空穴传输材料上沉积的钙钛矿薄膜质量长期以来限制了相应器件的性能。基于CuCoO的冠军器件实现了26.70%和25.07%的高功率转换效率。异相成核与外延生长机制:CuCoO与钙钛矿之间近乎完美的晶格匹配促进了高质量钙钛矿薄膜的形成,显著降低了缺陷密度与残余应变。

大恒能源关于一体化光伏系统SolarUnit专利权益说明与合作倡议来源:大恒能源 发布时间:2025-09-30 11:42:08

作为全球首创防积灰组件行业标准缔造者和一体化光伏系统品类开创者,我们始终坚信,真正的创新是对传统的挑战,终将为世界带来改变。我们深感欣慰,全面屏防积灰组件及一体化系统技术路线,正被行业广泛认可并追随。在行业周期的跃迁与变化中,大恒能源以“创”聚势,于变局中锚定坐标。热忱欢迎广大友商与我们共商合作与发展的可能性,并肩向前,共赴价值的未来。

浙江大学Joule:二维钙钛矿中间层的n型调控实现高效钙钛矿-硅叠层太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-09-29 15:19:38

本文浙江大学杭鹏杰和余学功等人提出了一种在二维钙钛矿中间层中引入n型调控的策略,通过将SbCl掺入PEAI基二维钙钛矿中,实现了2D层的n型掺杂,显著提升了电子密度,构建了增强的场效应以优化钙钛矿/C界面的钝化效果。叠层效率突破33%:单结宽带隙钙钛矿电池效率达23.20%,钙钛矿-硅叠层电池效率达33.10%,是目前报道的最高效率之一。

湖北睦邻新能源:打造“光伏发电-储能调峰-智能充电-余电复用”的光储充一体化车棚来源:索比光伏网 发布时间:2025-09-25 16:43:30

高大峰指出,现代光伏车棚早已超越“光伏板+车棚”的简单组合,其本质是一个“光伏发电→储能调峰→智能充电→余电复用”的微型能源系统,是资源集约利用的典范。能够实现如此综合效益,源于湖北睦邻新能源的核心竞争力。演讲最后,高大峰总结道,湖北睦邻新能源将继续通过技术、产品与商业模式的创新,助力广大工商业用户在这场能源变革中赢得先机,共同推动绿色低碳发展。

AFM:混合型准二维钙钛矿实现高效稳定的纯溴蓝光发光二极管来源:知光谷 发布时间:2025-09-08 10:20:48

尽管Ruddlesden-Popper型准二维钙钛矿在红、绿、蓝光发光二极管中取得了外量子效率超过20%的成果,但其光谱稳定性和工作稳定性仍是制约其进一步发展的主要挑战。该策略为准二维钙钛矿的构建提供了新思路,实现了蓝光钙钛矿LED的高效与高稳定性。文章亮点混合型结构设计:通过RP型与DJ型钙钛矿的混合,结合PentA与PentDA双胺阳离子,实现了相分布调控与范德瓦尔斯间隙的消除,显著提升材料稳定性和发光效率。

使用N2O作为高效硅异质结太阳能电池的氧源,实现纳米晶n型氧化硅前接触的工业化制备来源:光伏文献分享 发布时间:2025-09-02 14:08:34

在此,我们使用一氧化二氮代替现有的CO2作为替代氧源,成功地为SHJ太阳能电池沉积了具有高结晶度的nc-SiOx:HFSF层。同时研究了N2O作为氧源对薄膜性能的影响。随着SHJ太阳能电池走向柔性制造,Jsc的限制变得更加明显。这一特性使得可以更灵活地适应选择性传输以提高太阳能电池的性能。

印度研究人员开发了一种基于数独的技术:提高部分阴影下光伏系统的发电率来源:清洁能源视界 发布时间:2025-08-01 08:35:21

印度本地治里理工大学的研究人员,竟从风靡全球的数字游戏数独中找到了灵感,开发出名为“四金字塔数独”的光伏阵列创新布局技术。当阴影覆盖部分组件导致其电流输出骤减时,FPS布局能自动、均匀地将这种损失分散到整个光伏阵列中,有效避免了局部阻塞造成的全局功率损耗。通过均匀化阴影影响,FPS能保障系统在多变条件下维持更稳定的高效功率输出。

三成亏损收窄、二成盈利,超半数光伏企业回暖!来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-15 17:05:24

近日,共有29家光伏企业发布了2025年半年度业绩预告,其中,8家企业实现盈利,占比达到27.59%;10家企业亏损收窄,占比达到34.48%;5家企业由盈转亏,占比为17.24%;6家企业亏损扩大,占比为20.69%。盈利:辅材龙头

需求大变!中能建、国能、华能、三峡、国电投、中电建、华电、华润,八大电力央企上半年支架招标背后来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-15 17:02:23

自136号文落地以来,新能源全面进入电力市场化交易,给光伏行业发展带来了深刻的影响。电力央企对光伏电站的投资测算调整作为当下新能源投资的主力军,国能、三峡、华能、大唐、国家电投等头部电力央企,针对新能源

中来的底线:质量,没有妥协项来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-14 17:34:59

“低价换市场”,正将光伏行业拖入深渊。冰冷的第三方检测数据揭示残酷现实:某央企电站中,低价组件的实际衰减率远超技术协议标准,组件质量隐患丛生。价格战阴影下,性能失守正在透支行业的未来信用。7月3日,工信