設施農業溫室大棚裝備與光伏大棚國內外現狀
{一}、設施農業溫室裝備
溫室的分類級別可分為兩種,一種是根據其用途可以分為生產性溫室、科研教育溫室和商業溫室。而另一種是按照覆蓋材料、溫室性能和其他方式進行分類。其中按照覆蓋材料可將溫室分為玻璃溫室、塑料薄膜溫室、PC板溫室、復合覆蓋溫室和玻璃鋼溫室;按溫室性能可分為連棟大棚、日光溫室、塑料溫室、中小拱棚和遮陰棚;按其他方式可分為加溫溫室、不加溫溫室、簡易溫室、智能溫室、金屬結構溫室和其他結構溫室等。
設施農業機械作為農業機械中的重要份額,在農業機械化發展中起著舉足輕重的作用。做好設施農業機械的生產,預防和減少農機生產事故的發生,不僅是農機部門服務于現代農業發展的職能體現,也是推進設施農業機械整體水平,提高現代農業綜合發展實力的需要,對現代農業的發展都將起著積極促進作用。
我國“農業設施”發展有其單獨的特點,為廣泛使用的是日光溫室大棚和塑料溫室。特別是日光溫室和簡易土溫室,是我國的一種設施生產方式。盡管有許多不盡如人意之處,但是在現階段為緩解北方地區周年蔬菜供應起到了重要的作用。據統計數據顯示,北京2011年溫室建成面積2.17萬h㎡(32.5萬畝),預計到2012年底將建成溫室達2.33萬h㎡(35萬畝)。就設施機械化問題來說,受“農業設施”整體結構的限制,一般節能型日光溫室面積不足666.7㎡(1畝),南北跨度8~10m,長度60m。橫向種植,南端空間高度在50~80cm,北端有60~80cm通道。在這個空間里實現省力化種植操作的難度較大,正所謂“螺絲殼里作道場”。蔬菜作物的機械化在露地生產中都還沒有得到廣泛應用,如果加上空間限制,使用設施機械化設備難度大。沒有國外新經驗可以借鑒,也無適應的設備可供選擇,這就是我國設施機械化面臨的難題。從農機農藝結合角度看,設施這一農藝是已經確定的,只有設備適應設施環境,別無選擇。盡管這樣,由于農民需求迫切,因此部分設備將就而生,不是應運而生,這就給使用帶來了不便和仍有諸多問題需要研究。
{二}、光伏大棚溫室國內外現狀
人類進入21世紀,隨著世界經濟的匕速發展,各國對能源的需求不斷增加,能源資源作為人類社會生存和發展的重要物質保障,是一個國家經濟和社會發展的基礎。隨著全球能源形勢趨緊,太陽能作為一種清潔能源,利用太陽能的光伏發電在能源中占的比例逐步擴大,為了大化的利用有限的土地面積,將大棚溫室與光伏相結合的農光互補,既促進農業生產綠色化,又可以降低光伏發電的成本,提高土地利用率,產生良好的經濟效益。光伏日光大棚溫室的發展代表了未來農業發展的新方向,同時在光伏應用領域也是又一新的突破。
光伏大棚溫室,是將光能、儲能以及現代農業設施有機結合,是集太陽能光伏發電、智能溫控和現代高科技種植為一體的大棚溫室。
目前光伏大棚溫室的結構形式大體分為兩大類。
一類光伏大棚溫室,光伏組件鋪設在封閉式大棚溫室屋面上,節約了土地資源,在很大程度上解決了光伏發電與種植業爭地的矛盾。此類大棚溫室根據農業需要可形成大跨度鋼結構,里面空間較大,可形成機械化作業,甚至形成觀光光伏農業。相對于日光單棟大棚,此種形式的大棚溫室室內空間相對來說較大,土地的利用率高,單棟大棚之間的間距對土地的浪費在此類大棚溫室中得到的克服。
二類光伏大棚溫室,光伏組件單獨設光伏支架架設在大棚溫室旁邊,為附加式光伏大棚溫室,光伏與農業大棚溫室結構相對單獨,光伏組件與農作物相互影響較小,較少存在爭光現象。此類型大棚溫室農業大棚溫室和光伏支架可單獨各自設計,農業大棚溫室、光伏支架安裝和拆卸相對單獨、簡便。此類光伏大棚溫室相對一大類來說,農業大棚溫室和光伏支架相對結構簡單,用鋼量相對較少,自動化設備較少應用,相對來說造價成本相對較低。
光伏大棚溫室的應用,是現代科技與農業結合的代表作,是綠色能源在實踐中的應用,符合國家關于“新常態”下的能源結構體系。生態農業光伏大棚溫室項目是利用農業大棚溫室棚頂進行太陽能發電,棚內發展生態農業的綜合系統工程。的光伏大棚溫室項目不額外占用耕地,實現原有土地增值,將生態農業、綠色發電結合,大限度利用資源,在獲取農業、綠色發電經濟效益的同時,實現節能減排的社會效益。光伏大棚溫室的發展代表了未來農業發展的新方向,同時在光伏應用領域也是又一新的突破。