“農業+光伏”電站的優化設計探析

虞建春

摘? 要：農業現代化進程不斷加快，光伏電站在農業發展中的作用越來越大，全面為農業生產提供良好的電能，只有全面優化光伏電站和農業現代化設計，實現真正的深度融合，才能更加有效促進我國農業健康發展。文章就“農業+光伏”電站優化設計進行多角度探析，旨在提高光伏電站發電量，更好地促進農業現代化建設與發展。

關鍵詞：農業;光伏發電;設計

中圖分類號：TM615 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）11-0089-02

引言

在農業生產中，光伏發電已經成為一種全新的動能，在農業生產中得到良好應用，全面保證了農業生產用電需求。光伏發電是全新的技術組成，是清潔能源、可再生能源的代表，其不污染環境，不占用耕地面積，在國家的大力支持下，已經得到了大面積的推廣與應用，特別是近年來，國家出臺了相關的政策引導，大力推廣“農業+光伏”項目，實現了光伏發電和農業生產的有機組合，大大提高了農業生產效率與質量，通過把光伏陣列安裝于農業生產的場地中，有效合理利用土地資源，保證了農業生產健康發展。新技術的推廣有一定的優勢，促進了生產的快速發展，改變了生產形態，但是，當前的應用還存在一些問題，在“農業+光伏”推廣過程中，電站并不能夠完成滿足需求，僅實現了空間互補，還沒有真正形成光伏電站和農業生產真正融合的良好局面。為了更加有效提高農業生產效率，保證光伏電站利用質量，則需要通過更加科學設計，全面優化光伏電站系統，提升光伏電站電能及監測質量，有效提高光伏電站發電量，為農業生產提供良好的保障。

1 “農業+光伏”作用

我國農業生產大發展，現代化生產不斷創新，在農業生產中引進了科技力量，有效促進了農業生產的現代化進程與發展，提高了農業質量，保證了產值。目前，科技已經走進了農業各個領域，大型農光互補光伏電站已經成為農業生產不可缺少的重要部分，全面推動了農業生產的現代化進程。

“農業+光伏”從一定程度上全面實現了種植各環節的環境綜合保護，確保了農業生產的連續性、穩定性。比如說，太陽能殺蟲燈設備全面解決了傳統農業中大量使用化肥和農藥而帶來的土壤肥力下降問題，保證了植物的良好成長環境，使農藥殘留物得到有效控制，減少了農業廢棄物增加的現實問題，從而有效保護了農村生態環境、減少食品安全事故。通過“農業+光伏”的有效利用，全面為種植業提供能源供給，當前，光伏溫室大棚越來越普遍，確保了植物順利過冬與成長需要。通過光伏農業的發展，能夠提高農業環境，通過監測報告系統數據分析，為農業生產提供科學依據。

2 光伏電站對農業環境影響測試系統設計

為了更加有效提高利用效率，則需要更好地進行優化，全面提高整體應用質量，推動農業生產。我國農業用地面積大，用電量較多，要想全面保證農業用電，方便農戶生產，則需要把光伏電站建設到農業用地中，但是，光伏陣列是一組面積較大的設備，在設置過程中，勢必會造成遮擋田地的現象，這樣就對周邊的區域環境形成改變，比如說，大面積的遮擋會導致田地接收光照受到影響、空氣流動、濕度溫度、土壤情況等均受到影響，從一定程度上，也改變了小環境的濕度。隨著電站形式的推廣與應用，還沒有完成解決這一問題，特別是在技術研討領域，還存在空白點，沒有研討出一個更好地解決方法，光伏電站對農業用地環境影響造成了無法全面推廣。為了更加有效提高質量，保證效果，需要全面加強技術研究，當前，為了解決這一問題，可以全面做好科學的光伏電站設計，從光伏陣列組合上做文章，比如說，可以全面提升高度、控制傾斜角、設計間距等，進行全面的重組與設計，確保參數更加合理的前提下，不影響農業生產效果。另外，也可以從種植作物上進行設計，根據不同的光照條件，合理選擇植被，確保二者的有機融合。針對植被的選擇，設計光伏陣列對種植環境影響測試系統如圖1所示。進行設計時，通過對土壤濕度傳感器組，光照傳感器組，溫度、濕度傳感器進行全面的組合，有效監測光伏組件運行情況，同時，需要做好設計排列，確保光伏組件陣列編排的高度，數量得到優化，從而得出相關的科學數據，計算出光伏陣列對種植環境影響的結果;根據圖中光傾斜角、間距的情況，也能夠快速計算出光伏陣列不同高度、傾斜角和間距對種植環境影響的結果，通過以上的精準計算，全面提取參數數據，在數據的支撐下，合理分析不同光伏陣列參數對種植環境影響的結果，這樣，就能夠得到不同區域光伏陣列排列陣形，合理選擇設備與植被，在電站光伏陣列參數設計上提供依據，全面發揮光伏電站作用的同時，不影響農業生產發展，確保了“農業+光伏”的功能作用發揮，有效促進了農業生產發展。根據圖2所示，我們可以看到，光伏陣列對種植環境影響測試控制的情況，按照示意圖的分布，各傳感器輸出信號經數據采集處理模塊科學處理后，再進行下一步的微處理器進行處理，通過通訊模塊提取相關的數據參數，把相關數據向上位計算機服務器進行發送，送達到終端的顯示模塊，這樣后臺監測人員就能夠明確前端情況，對出現的問題進行及時調整，保證了監測系統的穩定。

通過上述測試系統實驗數據及圖示，我們得到結論，只有全面做好系統設計的優化，不斷進行數據試驗，才能尋求到更加符合農業生產領域的系統，在不影響農作物生長環境的基礎上，是能夠尋找到適合“農業+光伏”電站種植農作物的，只要全面做好調研，充分展開試驗，通過一系列的參數調整，在光伏組件高度、傾斜角和間距優化設計上，進行科學組合，才能達到良好應用目標，保證農業生產與現代科技的全面融合發展。

3 農光互補光伏電站電氣系統優化設計

農光互補光伏電站電氣系統也是重要的內容，需要全方位做好優化設計，充分發揮其整體效果，保證為農業生產提供依據。農光互補光伏電站中的匯流箱是重要的部件，其主要功能是對相關數據的采集，并保證通訊功能的實現，設備匯流箱安裝在戶外光伏陣列中，工作環境較為惡劣，在長期的使用過程中，難免會出現各種問題，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。對光伏匯流箱進行優化改造，能夠全面提高其根本性能，確保農業生產過程中，對種植環境的監測，實現農業生產的自動灌溉，促進農業生產良好發展。