光伏溫室大棚

KCTF-38型光伏溫室大棚

一、國家政策

    2017年9月25日，國土資源部 國務(wù)院扶貧辦 國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于支持光伏扶貧和規(guī)范光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)用地的意見》（【2017】8號），主要確定的光伏扶貧項目及利用農(nóng)用地復(fù)合建設(shè)的光伏發(fā)電站項目。

在這份文件中，首次出現(xiàn)了“光伏復(fù)合項目”的說法。

主要規(guī)定有：

1、永久基本農(nóng)田不能用（底線）

2、對于使用永久基本農(nóng)田以外的耕地布設(shè)光伏方陣的情形，應(yīng)當從嚴提出要求，除樁基用地外，嚴禁硬化地面、破壞耕作層，嚴禁拋荒、撂荒

3、利用農(nóng)用地布設(shè)的光伏方陣可以不改變原本的用地性質(zhì)

4、采用直埋電纜方式敷設(shè)的集電線路用地，實行與項目光伏方陣用地同樣的管理方式

5、對于符合本地區(qū)光伏復(fù)合項目建設(shè)要求和認定標準的項目，變電站及運行管理中心、集電線路桿塔基礎(chǔ)用地按建設(shè)用地管理，依法辦理建設(shè)用地審批手續(xù)

6、場內(nèi)道路用地可按農(nóng)村道路用地管理

在8號文件發(fā)布之前，有關(guān)農(nóng)光互補光伏項目的文件還有兩份：

（1）、《關(guān)于支持新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)發(fā)展促進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新用地的意見》（國土資規(guī)【2015】5號）：主要明確了光伏發(fā)電項目使用戈壁、荒漠、荒草地等未利用土地的政策，對不占壓土地、不改變地表形態(tài)的用地部分，可按原地類認定。

（2）、《關(guān)于完善光伏發(fā)電規(guī)模管理和實行競爭方式配置項目的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源【2016】1163號）：主要明確了各類光伏項目的規(guī)模管理辦法。（應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則爭取國家指標，除非農(nóng)光互補發(fā)電項目全部自發(fā)自用，則可以不受國家規(guī)模指標限制，直接享受國家發(fā)電補貼。）

二、項目介紹及發(fā)展背景

    隨著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深化調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級,以科技、高效、安全、環(huán)保和多功能為標志的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)項目蓬勃發(fā)展。特別是近幾年來,國內(nèi)光伏農(nóng)業(yè)大棚項目日趨成熟, 涌現(xiàn)出一大批優(yōu)質(zhì)項目。 光伏農(nóng)業(yè)大棚項目是觀光農(nóng)業(yè)與設(shè)施園藝有機結(jié)合的產(chǎn)物,它集光伏發(fā)電、農(nóng)業(yè)觀光、農(nóng)業(yè)作物、農(nóng)業(yè)技術(shù)、園林景觀及文化發(fā)展于一體的創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。

該農(nóng)業(yè)光伏溫室大棚是太陽能光伏發(fā)電、可實現(xiàn)智能溫控、現(xiàn)代高科技種植為一體的溫室大棚。它采用鋼制骨架，上覆太陽能光伏組件，以保證光伏發(fā)電組件的光照要求和整個溫室大棚的采光要求。太陽能光伏發(fā)出的直流電,一部分對系統(tǒng)自帶的儲能電池進行電能補充；另一部分則通過DC-AC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成220V或380V交流電后帶動鹵素燈或白熾燈直接為農(nóng)業(yè)溫室進行補光，并直接支持溫室大棚（大約5-6KW）設(shè)備的正常運行；或驅(qū)動水資源灌溉，同時解決冬季溫室大棚供暖，提高大棚溫度，促進作物快速增長。系統(tǒng)若在夜晚或陰天天氣，當儲能電池所儲存電能不能滿足供電需要時，系統(tǒng)則自動轉(zhuǎn)換至電網(wǎng)模式繼續(xù)為溫室設(shè)備進行不間斷供電。該工程在當?shù)貙嵤┖笤谕苿泳G色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時、還可做為在本地的農(nóng)業(yè)觀光示范項目，真正實現(xiàn)科技高效的循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)。

三、光伏大棚介紹

玻璃溫室型光伏大棚

玻璃溫室在觀光農(nóng)業(yè)應(yīng)用較多，結(jié)構(gòu)較為堅固，通過與無邊框晶硅組件結(jié)合可有效開展光伏發(fā)電，但需要根據(jù)光伏發(fā)電調(diào)整朝向。同時要考慮光伏發(fā)電效益，不應(yīng)再采用外遮陽機構(gòu)。主要布置形式如圖1所示。

     溫室頂排布側(cè)面A                溫室頂排布側(cè)面B                溫室頂正面

1、光伏組件

溫室光伏發(fā)電系統(tǒng)采用江蘇某公司的ZM-320多晶太陽能電池組件，該太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率高，表面玻璃為高透光低鐵鋼化玻璃，邊框材料為輕質(zhì)電鍍鋁合金。產(chǎn)品通過了TUV、UL、3C等國際認證，及金太陽認證。單片功率320Wp，以圖1所示安裝形式，平均分布于大棚頂部，采用標準中壓塊、邊壓塊和鋁型材橫桿固定于溫室頂部鋼結(jié)構(gòu)，光伏組件建議安裝傾斜角度為20-45度，其實際安裝角度由大棚本身所決定，規(guī)格如下：

電氣參數(shù)（標準測試條件下）

標準測試條件（大氣質(zhì)量AM1.5，輻照度1000W/平方,電池溫度25度）下的測量值

320W組件尺寸圖

2、光伏控制器

性能特點：

1)   LCD液晶模塊點陣顯示；

2)   4個輕觸按鍵操作；

3)   控制電路與主電路完全隔離，具有極高的抗干擾能力；

4)   實時顯示，PV電壓、電流、功率，蓄電池電壓、電流、功率，負載電壓、電流、功率等參數(shù)；

5)   歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示：過充電次數(shù)、過放電次數(shù)、過載次數(shù)、短路次數(shù)；

6)   用戶可通過上位機軟件設(shè)置蓄電池過充電保護和過放電保護時負載的通斷狀態(tài)；

7)   具有二次下電控制能力，即對主要負載和次要負載在不同蓄電池電壓點的下電控制能力；

8)   充電電壓檢測具有“回差”控制功能，可防止開關(guān)進入振蕩狀態(tài)；

9)   保護功能：具有蓄電池過充電、過放電、輸出過載、短路、浪涌、太陽能電池接反或短路、蓄電池接反、夜間防反充等一系列報警和保護功能；

10) 標配RS232/485 接口，便于遠程通信，PC監(jiān)控軟件可測實時數(shù)據(jù)、報警信息顯示、修改控制參數(shù)，讀取30天的每天蓄電池最高電壓、蓄電池最低電壓、每天光伏發(fā)電量累計和每天負載用電量累計等歷史數(shù)據(jù)；

11) 參數(shù)設(shè)置具有密碼保護功能且用戶可修改密碼；

12) 告警：過壓、欠壓、過載、短路等保護報警；

13) 工作模式有階梯式逐級限流模式、PWM工作模式、一點式工作模式、光開光斷模式、光開時斷模式、時鐘控制模式、光開時斷凌晨亮模式，其中前三種模式是針對通用負載場合的，后四種模式是針對路燈負載場合的，所有的延時長度和定時時鐘都可以設(shè)置；

14) 用戶可設(shè)置參數(shù)還包括：均充電壓、浮充電壓、吸收電壓、啟動電壓、動態(tài)穩(wěn)壓系數(shù)、靜態(tài)穩(wěn)壓系數(shù)、均充狀態(tài)時間和吸收狀態(tài)時間等。

15) 不掉電實時時鐘功能，顯示與設(shè)置時鐘；

16) 防雷:根據(jù)系統(tǒng)要求，可安裝不同等級的防雷裝置；

17) 具有溫度補償功能；

3、離網(wǎng)逆變系統(tǒng)

本逆變電源采用SPWM和CPU控制技術(shù)，主電路采用進口功率模塊，利用直流屏或蓄電池的直流電作為輸入，經(jīng)逆變后輸出純正弦波交流電，輸出電壓和頻率極為穩(wěn)定并可長期連續(xù)工作，消除了直接使用市電帶來的供電中斷、電壓不穩(wěn)、雜音干擾和雷電侵入等不利因素，同時克服了小型UPS供電時間短的致命缺陷，確保用電設(shè)備連續(xù)可靠的工作。

主要特點

 1）、采用智能化CPU控制技術(shù)，先進的PWM+SPWM脈寬調(diào)制技術(shù)，輸出純正弦波。

 2）、LED+LCD狀態(tài)顯示和報警信號顯示及報警記錄功能。

 3）、可靈活設(shè)置AC主供型和DC主供型（通過液晶面板或者通信后臺軟件更改）。

 4）、標準的RS232和RS485通信接口、故障干接點信號接口。

 5）、防反接、過壓、過載、短路、過溫、溫控風扇、逆變故障等保護。

技術(shù)參數(shù)：

4、儲能蓄電池

蓄電池的作用主要是儲存能量，在晚上或多云等氣候情況下，光伏陣列不能提供足夠的能量時，蓄電池供給負載，保證系統(tǒng)的正常運行。

（1）該系統(tǒng)所采用的鉛酸蓄電池規(guī)格如下：

1）、蓄電池電壓： 12V

2）、蓄電池容量：100Ah

3）、外形尺寸：407*238*209mm

4）、參考重量：32KG

5）、聯(lián)接方式：10節(jié)串聯(lián)，組合成110V/100Ah

（2） 放電特性

鉛酸蓄電池具有的良好的放電特性，尤其是大電流放電的特性更為優(yōu)越。電池放電的容量取決于放電電流，終止電壓和放電時間。

不同放電率的放電性能和終止電壓選擇如下圖：

放電時間

溫 度（℃）

（3）自放電特性

鉛酸蓄電池儲存時的自放電特性如下圖：

自放電特性

（4）充電特性

鉛酸蓄電池要求采用限流恒壓的充電方法進行充電。在環(huán)境度為25℃的條件下，的浮充電壓為13.6±0.1V 臺X臺數(shù)，充電開始時的電流應(yīng)限制在0.25C10A的范圍內(nèi)。

恒壓充電特性(25℃)如下圖：

充電時間

在不同的環(huán)境溫度下，適宜的電池充電恒壓值可按下所示，找出整組電池的恒壓浮充電壓值(電池充電電壓X電池組中的電池臺數(shù))。

電池浮充電電壓與環(huán)境溫度的關(guān)系

5、交流充電（機）器

根據(jù)蓄電池充電曲線設(shè)計，采用高頻開關(guān)電源技術(shù)，整機體積小、重量輕、充電效率高，符合電磁兼容（EMC）標準。針對克服工頻型充電機的缺點而設(shè)計，與工頻型充電機比較能顯著延長蓄電池使用壽命，做到完全免人工值守的全自動工作狀態(tài)，具有蓄電池全自動充電、過充電保護、過放電保護、過流保護、短路保護、過熱保護等功能，充電電流可調(diào)節(jié)，均浮充自動智能轉(zhuǎn)換，特別適用于無人值守的充電場合。

本充電機主要在夜晚或陰天時，蓄電池虧電情況下啟動，當設(shè)備自動切換到市電供電情況下自動啟動對蓄電池進行充電，可長期連接到蓄電池以保持充滿電狀態(tài)，主要應(yīng)用于固定電壓的蓄電池組作浮充使用的充電設(shè)備，如發(fā)電機、通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、UPS不間斷電源等蓄電池組的自動充電。

（1） 產(chǎn)品特點

1）、交流輸入電網(wǎng)范圍寬，可做220Vac或380Vac輸入；

 2）、根據(jù)蓄電池充電曲線設(shè)計，充電效率高；

 3）、全自動在線充電功能，可用于臨時充電，也可用于長期在線浮充；

 4）、均浮充自動智能轉(zhuǎn)換，防止蓄電池過充電，有效延長蓄電池的使用壽命；

 5）、充電電流可調(diào)，可滿足不同容量蓄電池組及用戶對充電時間選擇的要求；

 6）、充電程式：恒流--(恒壓)均充減流--(恒壓)浮充--涓流浮充。

（2） 操作方法

1、先接好蓄電池（注意正負極性，請勿反接！），接上交流電，再開啟充電機； 

2、合上電源開關(guān)，“充電”燈亮，風機開始轉(zhuǎn)動，充電機開始充電；

3、充電機剛開始以恒流充電，當蓄電池電壓達到均充值時轉(zhuǎn)為恒壓減流充電；

4、當電流降到所選充電電流的1/5時，自動轉(zhuǎn)為浮充電；

5、若“充滿”燈亮，表示蓄電池己充滿電；

6、此時可拆下蓄電池結(jié)束充電；也可不拆下，維持涓流浮充電。

（3）技術(shù)參數(shù)

6、光伏支架

光伏支架及壓塊，采用標準40*40mm U型鋼材，表面鍍鋅處理，長期使用不會生銹，安裝螺絲均采用不銹鋼螺絲。

7、電線電纜

電池組件到設(shè)備采用6平方紅、黑標準國標電纜，控制設(shè)備至DC-AC逆變器采用2*10平方，紅、黑國標電纜，保證設(shè)備在高功率輸出狀態(tài)下，減小線路輸出壓降，提高設(shè)備整體效率。

8、設(shè)備機柜

設(shè)備機柜主要用于安裝光伏控制系統(tǒng)、DC-AC逆變系統(tǒng)、交流接觸器、配電輸出開關(guān)、設(shè)備運行開關(guān)、急停開關(guān)，測量儀表等,采用框架式結(jié)構(gòu)，后門、側(cè)板可拆卸，前門安裝白色玻璃，在關(guān)門狀態(tài)下可查看設(shè)備運行情況。

設(shè)備尺寸：850*650*1980mm

四、設(shè)備主要設(shè)備配置價格表

五、其它圖例參考：

1、西北地區(qū)光伏農(nóng)業(yè)大棚典型結(jié)合方式：附加式光伏大棚雖然結(jié)合度不高，但農(nóng)光互不影響，能完全確保大棚農(nóng)業(yè)和光伏發(fā)電各自功效的發(fā)揮。