國內溫室大棚發展現狀概況以及光伏溫室的優點
<一>、國內大棚發展現狀概況
大棚是采用透光覆蓋材料作為全部或部分圍護結構,具有一定環境調控設備,用于抵御不良天氣條件,保證作物能正常生長發育的農業建筑設施。大棚結構應密封保溫,又便于通風降溫,現代化大棚中具有控制溫濕度、光照等條件的設備。
大棚工程近些年來在現代化農業發展中得到了飛速的發展,一直以來是設施農業發展的重要部分,為農戶創造了可觀的經濟收益,帶動了農村區域的經濟發展。我們國家地域遼闊,地形地貌千差萬別,氣候差異較大,所以根據長期的實踐經驗,在不同區域建造了不同類型的大棚,建造了適應當地氣候的以及技術經濟效益較高的大棚類型。
近些年來,我們國家各級政府規劃了很多的農業高新技術園,這些園區大都把大棚工程作為園區的主體部分,在園區內建造了不同型號的蔬菜大棚。大棚工程在一個農業園區內部通常與其他設施農業建筑設施相互配合,構成一個資源與能源循環利用的有機整體,例如:大棚工程與沼氣工程及光伏太陽能相互配合,光伏太陽能發電可供大棚工程照明、加溫、抽水等用電,沼氣工程產生的有機肥料可供大棚工程中作物生長所需肥料及二氧化碳肥等,而大棚內的作物生產所殘留的生物質資源可以提供給沼氣池作為發酵的原料,這樣形成一個有機的循環系統,能夠做到資源和能源的合理循環利用,極大節約能源和資源。
雖然我國設施農業發展歷史悠久,早在兩千年前就有用類似大棚的設施進行蔬菜,花卉的栽培,但是現代化的大棚發展技術卻起步較晚,并且較為落后。在二十世紀五十年大末六十年代初期,我國在華北和東北嘗試了建設現代化的大棚,但是限于當時的技術水平,大棚的現代化程度不高,且技術較為落后。我國一棟大型連體大棚于1977年在北京市玉淵潭公社建成,占地1.9公頃,由我國自行設計建造。大棚骨架為全鋼結構,涂防銹漆,鑲嵌鋼化玻璃覆蓋,電動開窗,燃油鍋爐熱水加溫,內部配有噴灌裝置。
二十世紀八十年代之后,隨著我國改革開放政策的實施,我們國家在設施農業上投入逐年增加,大棚技術也得到了不斷的提高,在引進國外己經較為成熟的大棚技術的基礎上,同時十分重視研發適合我國具體國情以及我國不同區域氣候環境的大棚類型,投入了巨大的科研經費,并且取得了顯著的成績,尤其是在我國北方建造面積廣大的日光大棚,是我國自行研制,非常適合我國具體國情的一種大棚類型。這種大棚不僅適合當地的種植要求,而且造價低廉,不需要對其進行加溫即可越冬生產,非常適合當地農民的需求。
二十世紀九十年代以來,隨著改革開放的不斷深入,我國國民經濟發展進入重要的轉型時期。這一時期,我國現代大棚得到了快速的發展,市場的進一步放開,使得設施栽培和現代大棚呈現爆發式的增長,不僅對我國傳統農業的生產模式產生了重大的影響,而且在改善人民的生活質量上起到了非常重大的作用。
近些年來,雖然我們國家對現代大棚產業投入了巨大的人力物力,想把現代大棚產業發展好,進而推動我國現代化農業的快速進程,但是由于傳統觀念的作用,我國農業機械化水平不高,科研方面的人才較為缺乏等等原因,我們國家現在在大棚的研究設計以及建造等方面還不能夠做到創新改進,與發達國家的技術還有一定的差距。
<二>、光伏大棚的優點
1、節約大棚建造成本
成本是制約大棚發展的一個重要因素。目前國內大面積使用大棚進行農業生產的都是一些實力比較雄厚的中、大型企業,小企業和個人只能使用建造成本相對低廉的農用大棚。相對于大棚,大棚存在使用壽命短、棚內操作較困難且棚內溫濕度難以控制等缺點。那么如何降低大棚的建造成本,讓多的農民和企業能夠使用大棚呢?將光伏發電與大棚相結合而建造光伏大棚是一個可行的辦法。
建造光伏大棚可以與電力公司合作,由電力公司提供光伏板并支付一定的費用作為光伏板的支架和基礎費用,土地使用費由雙方共同承擔,生產出的電屬于電力公司。這樣可使常規大棚造價(100元/㎡左右)減少40%~50%,大大減少蔬菜大棚建造者的投入,同時電力公司也減少了安裝光伏板的人工費用,并在一定程度上節約了基礎建設費用。同時,農業大棚每年還可以向光伏電廠收取一定的棚頂租賃費,增加農業收入,二者達到雙贏。
2、緩解大棚內的溫度劇烈變化
控制溫度是建造大棚的大目的,然而目前的大棚如果不使用加溫、降溫設備,依然不能解決夏熱冬冷、晝熱夜冷的局面,而光伏大棚可以解決這一問題。
在夏季陽光強烈的時候,安置在大棚屋頂的光伏板能起到遮蔭的作用,功能相當于遮陽網,可以減少大棚陽光的射入量,防止大棚內溫度過度升高。在冬季和黑夜里,光伏板又能起到阻擋大棚內紅外線波段輻射的作用,從而保持大棚內的溫度。
3、生產清潔能源
我國的能源結構以煤為主,是世界大的煤炭消費國。燃煤發電不僅會向大氣排放大量的二氧化碳,還會伴隨著微顆粒物的排放,嚴重污染大氣。在污染日益嚴重,世人渴望開發新的無污染能源時,日光、水力、風力、潮汐等發電形式就成了選。而相對于其他方式,日光加普遍,利用也加方便,光伏發電必然會成為一種新的流行趨勢。
同時,光伏產生的電可直接用于大棚的日常管理,如噴灌設施用電、照明用電、補光用電等,這樣還可減少大棚運行成本。
4、提高土地利用率
我國的土地面積有限,人均耕地面積極少。如果單純為了光伏發電而占用耕地,這顯然是不現實的,所以只能選擇荒漠、灘涂地和山區,而這些偏遠地區又會增加供電成本,且達不到充分利用日光的目的。光伏大棚可以很好地解決這一矛盾。
將光伏板安裝在大棚屋頂進行發電有4個好處:一是不占用耕地卻能在耕地范圍內發電;二是大棚可以繼續進行農業生產,能充分利用陽光;三是可以在任何地方進行發電,解決區域電力緊張的問題;四是有改造土地的功能,比如在灘涂地上建造光伏大棚,大棚內進行無土栽培或進行漁業養殖,就能很好地開發利用灘涂地。因此光伏大棚在土地利用率上的貢獻非常大。