“农业+光伏”电站的优化设计探析

虞建春

摘  要：农业现代化进程不断加快，光伏电站在农业发展中的作用越来越大，全面为农业生产提供良好的电能，只有全面优化光伏电站和农业现代化设计，实现真正的深度融合，才能更加有效促进我国农业健康发展。文章就“农业+光伏”电站优化设计进行多角度探析，旨在提高光伏电站发电量，更好地促进农业现代化建设与发展。

关键词：农业;光伏发电;设计

中图分类号：TM615 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）11-0089-02

引言

在农业生产中，光伏发电已经成为一种全新的动能，在农业生产中得到良好应用，全面保证了农业生产用电需求。光伏发电是全新的技术组成，是清洁能源、可再生能源的代表，其不污染环境，不占用耕地面积，在国家的大力支持下，已经得到了大面积的推广与应用，特别是近年来，国家出台了相关的政策引导，大力推广“农业+光伏”项目，实现了光伏发电和农业生产的有机组合，大大提高了农业生产效率与质量，通过把光伏阵列安装于农业生产的场地中，有效合理利用土地资源，保证了农业生产健康发展。新技术的推广有一定的优势，促进了生产的快速发展，改变了生产形态，但是，当前的应用还存在一些问题，在“农业+光伏”推广过程中，电站并不能够完成满足需求，仅实现了空间互补，还没有真正形成光伏电站和农业生产真正融合的良好局面。为了更加有效提高农业生产效率，保证光伏电站利用质量，则需要通过更加科学设计，全面优化光伏电站系统，提升光伏电站电能及监测质量，有效提高光伏电站发电量，为农业生产提供良好的保障。

1 “农业+光伏”作用

我国农业生产大发展，现代化生产不断创新，在农业生产中引进了科技力量，有效促进了农业生产的现代化进程与发展，提高了农业质量，保证了产值。目前，科技已经走进了农业各个领域，大型农光互补光伏电站已经成为农业生产不可缺少的重要部分，全面推动了农业生产的现代化进程。

“农业+光伏”从一定程度上全面实现了种植各环节的环境综合保护，确保了农业生产的连续性、稳定性。比如说，太阳能杀虫灯设备全面解决了传统农业中大量使用化肥和农药而带来的土壤肥力下降问题，保证了植物的良好成长环境，使农药残留物得到有效控制，减少了农业废弃物增加的现实问题，从而有效保护了农村生态环境、减少食品安全事故。通过“农业+光伏”的有效利用，全面为种植业提供能源供给，当前，光伏温室大棚越来越普遍，确保了植物顺利过冬与成长需要。通过光伏农业的发展，能够提高农业环境，通过监测报告系统数据分析，为农业生产提供科学依据。

2 光伏电站对农业环境影响测试系统设计

为了更加有效提高利用效率，则需要更好地进行优化，全面提高整体应用质量，推动农业生产。我国农业用地面积大，用电量较多，要想全面保证农业用电，方便农户生产，则需要把光伏电站建设到农业用地中，但是，光伏阵列是一组面积较大的设备，在设置过程中，势必会造成遮挡田地的现象，这样就对周边的区域环境形成改变，比如说，大面积的遮挡会导致田地接收光照受到影响、空气流动、湿度温度、土壤情况等均受到影响，从一定程度上，也改变了小环境的湿度。随着电站形式的推广与应用，还没有完成解决这一问题，特别是在技术研讨领域，还存在空白点，没有研讨出一个更好地解决方法，光伏电站对农业用地环境影响造成了无法全面推广。为了更加有效提高质量，保证效果，需要全面加强技术研究，当前，为了解决这一问题，可以全面做好科学的光伏电站设计，从光伏阵列组合上做文章，比如说，可以全面提升高度、控制倾斜角、设计间距等，进行全面的重组与设计，确保参数更加合理的前提下，不影响农业生产效果。另外，也可以从种植作物上进行设计，根据不同的光照条件，合理选择植被，确保二者的有机融合。针对植被的选择，设计光伏阵列对种植环境影响测试系统如图1所示。进行设计时，通过对土壤湿度传感器组，光照传感器组，温度、湿度传感器进行全面的组合，有效监测光伏组件运行情况，同时，需要做好设计排列，确保光伏组件阵列编排的高度，数量得到优化，从而得出相关的科学数据，计算出光伏阵列对种植环境影响的结果;根据图中光倾斜角、间距的情况，也能够快速计算出光伏阵列不同高度、倾斜角和间距对种植环境影响的结果，通过以上的精准计算，全面提取参数数据，在数据的支撑下，合理分析不同光伏阵列参数对种植环境影响的结果，这样，就能够得到不同区域光伏阵列排列阵形，合理选择设备与植被，在电站光伏阵列参数设计上提供依据，全面发挥光伏电站作用的同时，不影响农业生产发展，确保了“农业+光伏”的功能作用发挥，有效促进了农业生产发展。根据图2所示，我们可以看到，光伏阵列对种植环境影响测试控制的情况，按照示意图的分布，各传感器输出信号经数据采集处理模块科学處理后，再进行下一步的微处理器进行处理，通过通讯模块提取相关的数据参数，把相关数据向上位计算机服务器进行发送，送达到终端的显示模块，这样后台监测人员就能够明确前端情况，对出现的问题进行及时调整，保证了监测系统的稳定。

通过上述测试系统实验数据及图示，我们得到结论，只有全面做好系统设计的优化，不断进行数据试验，才能寻求到更加符合农业生产领域的系统，在不影响农作物生长环境的基础上，是能够寻找到适合“农业+光伏”电站种植农作物的，只要全面做好调研，充分展开试验，通过一系列的参数调整，在光伏组件高度、倾斜角和间距优化设计上，进行科学组合，才能达到良好应用目标，保证农业生产与现代科技的全面融合发展。

3 农光互补光伏电站电气系统优化设计

农光互补光伏电站电气系统也是重要的内容，需要全方位做好优化设计，充分发挥其整体效果，保证为农业生产提供依据。农光互补光伏电站中的汇流箱是重要的部件，其主要功能是对相关数据的采集，并保证通讯功能的实现，设备汇流箱安装在户外光伏阵列中，工作环境较为恶劣，在长期的使用过程中，难免会出现各种问题，只有全面保证良好的采集与通讯功能，才能确保电站的有效利用。对光伏汇流箱进行优化改造，能够全面提高其根本性能，确保农业生产过程中，对种植环境的监测，实现农业生产的自动灌溉，促进农业生产良好发展。