农光互补电站设计要点与实务

1、农光互补电站设计关键点与实务4月 农光互补电站设计要点与实务第1页目 录一、光伏与农业结合概念二、农业大棚设计关键点三、日本、欧洲、台湾光伏农业案例农光互补电站设计要点与实务第2页光伏电站规划设计关键点农光互补电站设计要点与实务第3页农业种植养殖规划关键点农光互补电站设计要点与实务第4页农业光伏大棚（种植养殖）设计关键点渔光互补牧光互补光伏农业大棚农光互补电站设计要点与实务第5页目 录一、光伏与农业结合概念二、农业大棚设计关键点三、日本、欧洲、台湾光伏农业案例农光互补电站设计要点与实务第6页大棚结构设计特殊性 光伏组件替换了塑料薄膜，造成结构负担荷载增加，在结构设计时，应进行建模计算，分析构件

2、受力，在满足结构安全、25年使用寿命条件下，尽可能采取轻型钢材，如冷弯薄壁卷边槽钢、Z型钢、几字钢等，降低结构用钢量、控制成本。光伏大棚结构设计农光互补电站设计要点与实务第7页原有大棚采光面由拱坡改为平坡，倾角设计为18-25左右，塑料薄膜改为铺设电池板和透光玻璃，效率损失2%9%。传统日光温室结构太阳能日光温室结构光伏大棚组件倾角设计农光互补电站设计要点与实务第8页设计温室采光面时，光线入射角度不宜选取过大，过大会造成温室脊高过高，结构不合理。同时，依据光线反射原理，光线入射角从90降到50时，透过采光面光量下降不显著。日光温室设计中要求大于或等于50，便满足采光需求。最正确倾角18倾角光伏

3、大棚组件倾角设计农光互补电站设计要点与实务第9页光伏大棚组件倾角设计农光互补电站设计要点与实务第10页光伏大棚组件选型晶硅高效组件；组件功率相近，即初设效率一致性要好；组件衰减速度一致、稳定；高温高湿区域须选取抗PID组件。农光互补电站设计要点与实务第11页大棚内湿度普通60%以上，在钢构表面、大棚膜面易冷凝、结露。这种高湿环境对钢结构本体存在腐蚀，对布置在大棚内光伏组件、接线盒、电缆、桥架、汇流箱等安全稳定运行存在隐患，如降低设备绝缘强度、造成导电金属或电路板腐蚀、降低使用寿命、造成电气短路故障等，尤其是光伏组件。采取内天沟设计可集中搜集冷凝露珠。光伏大棚组件选型农光互补电站设计要点与实务第

4、12页光伏大棚组件选型农光互补电站设计要点与实务第13页组件PID后果农光互补电站设计要点与实务第14页组件PID测试条件农光互补电站设计要点与实务第15页抗PID电池片、抗PID组件农光互补电站设计要点与实务第16页组串逆变器和汇流箱防护等级要到达IP65.组串逆变器和汇流箱最好安装在大棚外。（棚内湿度最少60%）光伏大棚类电站设备选型农光互补电站设计要点与实务第17页依据组件本身特征和理论计算，组件横四排布方式比竖二排布方式发电量最少能够增加2%5%以上发电量。光伏组件横向布置农光互补电站设计要点与实务第18页光伏组件串数量设计农光互补电站设计要点与实务第19页选取光伏组件型号不一样组件在

5、坡面上排布方案不一样大棚型式不一样单个棚系统容量大小一致薄膜组件发电系统晶硅组件发电系统电压大，电流小，串联少，并联路数多，须二级汇流电压小，串联多，并联路数少，一级汇流组件串接线方式各异大棚内汇流电缆敷设方式、路径、汇流箱安装位置方式各异容量大考虑用集中型逆变器，容量小可考虑利用组串型逆变器，与大棚安装容量匹配光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第20页光伏组件排布分为：1）全遮挡式排布 2）部分遮挡式排布竖向排布横向排布间隔式排布棋盘式排布竖向排布横向排布竖向排布横向排布经过计算间隔排布光照均匀度为72.8%；棋盘式排布为75.8%。光照均匀度越大，说明均匀性越好，故棋盘式排布均匀度

6、要好于间隔式，从而更有利于温室作物生产。间隔式排布棋盘式排布光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第21页1）晶硅常规组件全遮挡排布独栋光伏农业大棚大棚侧面大棚坡面晶硅常规组件光伏大棚光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第22页晶硅组件排布图组件功率；255W 组件规格：1636mm*994mm排布：组件竖向排布，横排65块，竖排6 块，累计390块装机容量：99.45KW大棚规模：占地约1亩，实际面积看上图 晶硅常规组件在大棚上铺设时，组件排布方式并不是固定，也可横向排布，可依据大棚及现场实际需求进行调整。光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第23页2）薄膜组件全遮挡排布独栋

7、光伏农业大棚薄膜组件满铺式光伏大棚大棚侧面大棚坡面光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第24页组件功率；80W 组件规格：1300mm*1100mm 透光率：10%-20%当地维度：36.58N 大棚向阳面合理倾角为20排布：组件竖向排布，横排36块，竖排7 块，累计252块装机容量：20.16KW大棚规模：占地约800 薄膜组件排布图 薄膜组件在大棚上铺设时，组件之间距离与排布方式并不是固定，可依据大棚及种植农作物实际需求进行调整。光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第25页3）双玻组件连栋满铺式大棚单跨大棚侧面示意图大棚坡面示意图组件功率；150W 组件规格：1530mm*76

8、1mm当地维度：32.58N 大棚向阳面合理倾角为16排布：组件竖向排布，横排50块，竖排4 块，累计200块，连栋大棚单跨装机容量：30KW，总装机容量为：540KW大棚规模：连栋大棚共18跨，占地约7200 光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第26页晶硅组件排布图连栋大棚整体侧面示意图 双玻组件在大棚上铺设时，组件排布方式并不是固定，可依据大棚及现场实际需求进行调整。光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第27页4）双玻组件连栋间隔式大棚连栋大棚单跨测面大棚坡面组件功率；150W 组件规格：1530mm*761mm当地维度：32.58N 大棚向阳面合理倾角为16排布：组件竖向排

9、布，横排51块，竖排4 块，累计 204块，连栋大棚单跨装机容量：30.6KW，总装机容量为：550.8KW大棚规模：连栋大棚共18跨，占地约14400 光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第28页双玻组件排布图连栋大棚整体侧面示意图 双玻组件在大棚上铺设时，组件之间距离与排布方式并不是固定，可依据大棚及种植农作物实际需求进行调整。光伏组件排布设计农光互补电站设计要点与实务第29页地理位置经纬度（）最低温度（摄氏度）海拔（m)最正确倾角（）最正确倾角年日照小时数月最高日照小时数当月日照时长理论DC/AC修正DC/AC安徽合肥31.87；117.23-8362413211477.51.32

10、 1.20 北京39.93；116.28-155537158616491.19 1.19 甘肃敦煌40.15；94.68-2211403821512049.50.95 1.00 河北怀来40.4；115.5-1853838161316791.17 1.17 河北承德41.0；117.9-2037440182817691.11 1.11 河南信阳32.13；114.05-91152613291466.51.33 1.20 黑龙江哈尔滨45.75；126.77-331434116161638.51.19 1.19 吉林长春43.9；125.22-2723841173917181.14 1.14 江

11、苏淮安33.6；119.03-81927148615371.27 1.15 江苏南京32；118.8-772512961387.51.41 1.20 江西景德镇29.3；117.2-5602313141538.251.27 1.20 内蒙古乌兰察布41.9；114-30148439188818610.51.05 1.05 内蒙古赤峰42.27；118.97-2257240181817291.13 1.13 宁夏固原36；106.17-17175335179916681.17 1.17 宁夏银川38.29；106.16-2111123719791919.51.02 1.02 青海格尔木36.25

12、；94.55-24307635230121290.92 0.90 青海玉树33.01；96.58-18368134192217171.14 0.92 山东烟台37.3；121.24-10473216511747.51.12 1.12 山东德州37.43；116.32-15223014791628.51.20 1.20 山西大同40.1；113.33-22106937173817491.12 1.12 山西太原37.78；112.55-177793415911648.51.19 1.19 陕西绥德37.3；110.14-2210173215481658.51.18 1.18 陕西西安34.18；

13、108.57-1141026129215171.29 1.20 上海31.17；121.29-64.523135214371.36 1.20 四川阿坝州若尔盖32.6；102.56-28347234188017581.11 0.90 四川甘孜理塘30.03；100.17-20437833179219171.02 0.95 四川凉山州会理26.65；102.13-3182726175917381.12 1.12 天津39.06；117.12-133.333150816891.16 1.16 西藏拉萨29.4；91.08-13365830213221790.90 0.90 新疆石河子44.32；8

14、6-20482351644183101.06 1.06 云南永仁26.03；101.68-1163525175417481.12 1.12 云南元谋25.7；101.9-5112025173317481.12 1.12 浙江温州28.02；120.67-3722141315681.25 1.20 浙江余姚30.05；121.15-66.3622131715471.26 1.20 不一样地域组件与逆变器容量配比表农光互补电站设计要点与实务第30页大棚内设施利用地源热泵确保大棚内恒温可节能40%。人工补光通风装备喷灌装备加温装备CO2施肥光伏农业大棚内部设施农光互补电站设计要点与实务第31页经典案

15、例1：西北地域光伏农业大棚经典结合方式附加式光伏大棚即使结合度不高，但农光互不影响，能完全确保大棚农业和光伏发电各自功效最好发挥。农光互补电站设计要点与实务第32页农光互补电站设计要点与实务第33页经典案例2：华东、华南地域光伏农业大棚经典结合太阳能连栋大棚适合于华东、华南一代大面积光伏农业一体化项目，当前花卉和育苗类是赢利最优，纯蔬菜大棚亏损严重。农光互补电站设计要点与实务第34页1）18连栋光伏大棚（1MW模块设计 横向排布） 光伏大棚模块化经典设计占地面积120m*107.731m农光互补电站设计要点与实务第35页2）18连栋光伏大棚（1MW模块设计 竖向排布）光伏大棚模块化经典设计占地

16、面积112m*107.731m农光互补电站设计要点与实务第36页经典案例3：全遮独栋大棚与光伏电站经典结合全遮太阳能独栋大棚适合蘑菇养殖、喜阴植物育苗，该经典能在1亩大棚铺设100KW光伏组件，确保了大棚顶面积最大利用，利用率能够与地面电站相同。农光互补电站设计要点与实务第37页独栋单坡光伏大棚（1亩 常规组件无间隔竖排）大棚组件坡面排布图 64*6 占地面积66m*10m农光互补电站设计要点与实务第38页独栋单坡光伏大棚（1亩 常规组件无间隔横排）大棚组件坡面排布图 40*10占地面积67m*10m农光互补电站设计要点与实务第39页独栋单坡光伏大棚（1MW模块设计 竖排）占地面积137m*9

17、8.3m农光互补电站设计要点与实务第40页独栋单坡光伏大棚（1MW模块设计 横排）占地面积139m*98.3m农光互补电站设计要点与实务第41页经典案例4：畜牧、光伏电站经典结合太阳能养殖棚也是比较有效结合，而且也能在1亩面积大棚上铺设100KW光伏组件，确保了大棚顶面积最大利用，利用率能够与地面电站相同。农光互补电站设计要点与实务第42页独栋双坡光伏大棚（1亩 双玻组件1间隔横排）占地面积68m*10m农光互补电站设计要点与实务第43页独栋双坡光伏大棚（1亩 双玻组件1间隔竖排）占地面积68m*10m农光互补电站设计要点与实务第44页 独栋双坡光伏大棚（1MW模块设计（1间隔竖排）农光互补电

18、站设计要点与实务第45页 独栋双坡光伏大棚（1MW模块设计（无间隔竖排）农光互补电站设计要点与实务第46页太阳能敞开式农业大棚适合华北、华东、华南等地域中药种植、天然牧草场畜牧、特种水产品养殖等，是比较有利与农业和光伏双方面一个结合模式经典案例5：敞开式大棚和光伏电站经典结合农光互补电站设计要点与实务第47页 敞开式光伏大棚（1MW模块设计）农光互补电站设计要点与实务第48页晶硅组件发电系统一级汇流光伏农业大棚经典设计图库农光互补电站设计要点与实务第49页项目地址：宝应射阳湖占地面积：930亩每年发电量：3500万度总投资：28000万成功案例1：江苏宝应射阳湖30兆瓦渔光互补项目农光互补电站

19、设计要点与实务第50页成功案例2：江苏正辉金湖100兆瓦渔光互补项目项目地址：淮安金湖县占地面积：2400亩每年发电量：1万度总投资：85426 万元农光互补电站设计要点与实务第51页成功案例3：江苏阜宁30兆瓦渔光互补项目项目地址：阜宁县陈集镇大刘村占地面积：1000亩每年发电量：3300万度总投资：26754万农光互补电站设计要点与实务第52页成功案例4：内蒙香岛130兆瓦农光互补项目项目地址：内蒙香岛占地面积：10000亩每年发电量：16900万度总投资：111890万农光互补电站设计要点与实务第53页成功案例5：宁夏永宁50兆瓦农光互补项目项目地址：宁夏永宁占地面积：3000亩每年发电

20、量：6800万度总投资：75757万农光互补电站设计要点与实务第54页协鑫新农业科技有限企业渔光互补牧光互补光伏农业大棚协鑫新农业科技是底新成立企业，注册资本1个亿。林光互补光伏发电项目是利用荒山荒地建设光伏电站，继而开发扬程水利项目、反哺植树造林工程。农光互补电站设计要点与实务第55页协鑫集团和南京农业大学合作共建 “光伏农业产业研究院”协鑫集团和南京林业大学成立工作站共同研究 “光伏板下新经济”产学研联盟农光互补电站设计要点与实务第56页目 录一、光伏与农业结合概念二、农业大棚设计关键点三、日本、欧洲、台湾光伏农业案例农光互补电站设计要点与实务第57页.4月起 日本农林水产省经过光伏农业接

21、收FIT方案；主要条件为农地上作物产出不得少于未安装20%(每三年检验)。日本有超出1.3百万公顷农地(13%国土)，光伏农业方案处理了地面电站土地需求问题，兼顾了作物顺利产出同时也对农户带来额外收入。日本光伏农业方案农光互补电站设计要点与实务第58页日本光伏农业開發锁定适合农地METI ID 经产省设备认定确定有效受电额度锁定补助电价(FIT)土地转换申请Temporal Conversion系统设计光伏系统施工并网农业运作Application of Solar Sharing Project for Temporal Conversion地方农政局都道府县（地域农政课）市町村（农业委员会

22、事务局）申请者申请文件修改、提交本申请申请文件制作、提交事前协商会议事前协商会议农业会议转用许可发行农业委员会总会事前相谈、业主同行Solar-sharing Construction一个月两个月三个月EPC完成并网卖电开始农光互补电站设计要点与实务第59页跟進中項目- 30MW 茨城县行方市, 30-50MW 9个以上光伏农业项目，单体大于100kW取得经产省设备认定，与主管机关洽谈土地转换申请中， 预计第一季取得许可。 规划中农地可施行超出30MW。农业运作Agri. Operation 产出不少于无光伏系统80% 农民契作方案光伏发电系统运作PV Operation 提升发电量: 追日系

23、统 设备最正确性价比农光互补电站设计要点与实务第60页意大利双轴追踪技术意大利REM企业专注于提供零污染强调生态友好清洁能源与有机农产品处理方案。拥有双轴追踪专利Agrovoltaico 。Agrovoltaico技术于起于北意大利6.7MW项目上验证， 在光伏及农业产业中取得最正确平衡。连续开发相关技术与支持相关项目开发工作；当前于日本展开了一连串验证项目。农光互补电站设计要点与实务第61页从构想到实践-双轴追踪技术实际验证农光互补电站设计要点与实务第62页6.7MW北意大利项目-光伏与农业最大综效农光互补电站设计要点与实务第63页Solar Sharing自起研发结合光伏与保持农业产出技术

24、，Agrovoltaico设计考虑: -双轴追踪系统提升了光伏发电输出同时保持自然光最高穿透。-良好设计抗风、抗冰刨与抗雪模式可随严峻气候而调整，保持系统完整性。-架高支架提供充裕农业机具工作空间，种植、施作与收成均不受影响。同时提升设备耐候性与组装便利性。针对特殊植栽，设备可保湿提升产出；同时可加配防晒网增强抗晒功效。12 m5 m农光互补电站设计要点与实务第64页Agrovoltaico -双轴追踪技术为被动式追踪系统。每个追踪系统都附有控制模块， 提供追踪与反追踪运算； 同时ISMB无线模块提供远程操作能力，轻松藉由计算机或是手机接口进行运维。风速计监测可于强风时开启抗风模式。可遥控进入

25、农业机具操作模式提升高度，确保组件安全 。同时提升光伏发电(25-30%)与维持农作物产出。中，固定型与双轴追踪比较(5/4日与7/3日)农光互补电站设计要点与实务第65页遮阴模拟设定组件动作路径。待检验区建立成10,000个不一样光强度子区进行模拟。利用GECROS (Genotype-by-Environment interaction on CROP Growth Simulator”) 进行农业产出模拟。Panels Shadows农光互补电站设计要点与实务第66页对农作物产出影响实际证实Agrovoltaico双轴追踪技术对农产品产出影响极微:与意大利大学Agricultural Dept. of University of Piacenza (Northern Italy)数据库(超出37年)比较验证6.7MW项目，自起收成数据显示并无显著差异2,15MW北意大利项目农光互补电站设计要点与实务第67页台湾太阳能农业生技实绩总面积：约23公顷第一区：3.3公顷(太阳能+温室)第二区：0.7公顷(太阳能+温室)第