《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術(shù)干部培訓(xùn)教材：光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用》重點(diǎn)介紹光伏農(nóng)業(yè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和原理以及光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用技術(shù)，包括光伏溫室技術(shù)、光伏水泵提水節(jié)水技術(shù)、太陽能光伏殺蟲燈技術(shù)等內(nèi)容，涵蓋了當(dāng)前光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性，是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)干部的繼續(xù)教育教材，也可作為高職院校相關(guān)專業(yè)等學(xué)生的參考教材。
一、光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述
（一）光伏農(nóng)業(yè)興起的背景
（二）光伏農(nóng)業(yè)的概念及內(nèi)涵
1.光伏農(nóng)業(yè)的概念
2.光伏農(nóng)業(yè)的主要技術(shù)類型
3.光伏農(nóng)業(yè)技術(shù)的主要特性
4.發(fā)展光伏農(nóng)業(yè)的意義
（三）世界光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展概況
（四）中國(guó)光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展概況
二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)
（一）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理
1.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成
2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理
3.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)
（二）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式
1.離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)
2.并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)
（三）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的部件
1.太陽電池組件
2.蓄電池
3.控制器
4.逆變器
（四）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.最佳太陽能量的獲得
2.負(fù)載用電量測(cè)算
3.蓄電池容量的確定
4.太陽電池方陣功率的確定
5.逆變器確定
6.控制器確定
（五）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝、維護(hù)與管理
1.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝
2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用
3.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常維護(hù)
4.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的管理
三、光伏溫室技術(shù)
（一）光伏溫室出現(xiàn)的背景
（二）光伏溫室的概念及發(fā)展現(xiàn)狀
1.光伏溫室的概念
2.光伏溫室的類型
3.光伏溫室的發(fā)展現(xiàn)狀
（三）光伏溫室的技術(shù)特性
1.光伏溫室的透光性
2.光伏溫室的保溫性
（四）光伏溫室的設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)原則
2.光伏溫室屋面傾角的設(shè)計(jì)
3.光伏溫室采光面光伏組件布置數(shù)量及布置方案設(shè)計(jì)
4.案例分析
（五）光伏溫室的安裝與維護(hù)
1.光伏溫室屋面安裝的一般規(guī)定
2.安裝施工
3.系統(tǒng)維護(hù)
（六）光伏溫室運(yùn)行效益分析
1.建設(shè)投資
2.運(yùn)行費(fèi)用
3.生產(chǎn)效益
四、光伏水泵提水節(jié)水技術(shù)
（一）光伏水泵的主要類型及作用
1.光伏水泵的分類
2.直流光伏水泵的工作原理與特點(diǎn)
（二）光伏水泵的結(jié)構(gòu)與工作原理
1.系統(tǒng)的基本構(gòu)成
2.光伏水泵系統(tǒng)的效率及特性
（三）光伏水泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.光伏水泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖
2.變頻器主電路及硬件構(gòu)成
3.光伏水泵最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）設(shè)計(jì)
4.水泵的選型
5.系統(tǒng)選型步驟
（四）光伏水泵的安裝與維護(hù)
1.安裝準(zhǔn)備
2.安裝太陽電池方陣
3.安裝蓄電池
4.安裝控制器和逆變器
5.光伏系統(tǒng)布線
6.水泵的安裝
7.注意事項(xiàng)
8.光伏系統(tǒng)安裝調(diào)試大綱
（五）光伏水泵的應(yīng)用案例與效益分析
1.廣東徐聞地區(qū)的光伏水泵揚(yáng)水系統(tǒng)及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
2.青海省光伏水泵揚(yáng)水系統(tǒng)及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
五、太陽能光伏殺蟲燈技術(shù)
（一）太陽能光伏殺蟲燈簡(jiǎn)介
（二）殺蟲燈的殺蟲原理
1.昆蟲的趨光性
2.殺蟲燈誘殺原理
3.殺蟲燈誘蟲的有效范圍
（三）太陽能光伏殺蟲燈的主要類型
1.根據(jù)殺蟲燈的燈源分類
2.根據(jù)殺蟲燈的殺蟲方式分類
（四）太陽能光伏殺蟲燈的主要組成
1.太陽能光伏組件
2.控制器
3.蓄電池
4.誘集光源
5.燈桿及燈具外殼
（五）太陽能光伏殺蟲燈的設(shè)計(jì)
1.技術(shù)要求
2.總體思路
3.設(shè)計(jì)的內(nèi)容
4.分功能設(shè)備選擇
（六）光伏殺蟲燈的選擇
（七）光伏殺蟲燈的安裝
（八）太陽能光伏殺蟲燈安裝檢查
（九）太陽能光伏殺蟲燈維護(hù)
參考文獻(xiàn)
《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術(shù)干部培訓(xùn)教材：光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用》：
2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理
晴天時(shí)太陽電池接受太陽光，將光能轉(zhuǎn)換為直流電能，產(chǎn)生的直流電能經(jīng)過控制器控制，輸送給蓄電池充電，同時(shí)將多余的電能經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸斔徒o負(fù)載。晚上或陰雨天時(shí)蓄電池組放電，經(jīng)過控制器控制將直流電能輸送給逆變器，經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸斔徒o負(fù)載。
3.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)
（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
�、侔踩煽浚收下实�。與水電、火電、核電、風(fēng)電等能源相比，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所以運(yùn)行可靠。
�、谑褂脡勖L(zhǎng)。不帶蓄電池的系統(tǒng)一次性投資，可保證20年供電。帶蓄電池的系統(tǒng)只要5年左右需更換或維護(hù)蓄電池即可繼續(xù)工作。
�、酃芾砭S護(hù)簡(jiǎn)單。系統(tǒng)的設(shè)備僅需要很簡(jiǎn)單的維護(hù)，主要是太陽能電池受光面的定期清潔。
④部件積木化。光伏發(fā)電系統(tǒng)的部件已積木化，用戶可根據(jù)自己的需要，調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)的容量大小，安裝時(shí)靈活方便。
�、莨╇娮灾餍�。離網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)具有供電的自主性和靈活性，可減少公共電網(wǎng)故障給用戶帶來的不良影響及危害。
⑥高海拔性能。在高海拔處日照增強(qiáng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出也隨之增加，因此使用光伏發(fā)電非常有利。相反，在高海拔處運(yùn)行柴油發(fā)電機(jī)，其發(fā)電效率也降低。
�。�2）光伏發(fā)電系統(tǒng)的缺點(diǎn)
�、俪跏纪顿Y大。目前，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)單位發(fā)電量的投資比火電、水電、風(fēng)電的初始投資都要大。
②發(fā)電不穩(wěn)定。與火電、水電和核電比較，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)受天氣的影響比較大，發(fā)電量變化較大，不穩(wěn)定。
�。ǘ┨柲芄夥l(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為空間用系統(tǒng)和地面用系統(tǒng)�？臻g用系統(tǒng)是指安裝在太空中的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，主要運(yùn)用于衛(wèi)星、太空探測(cè)器等太空設(shè)備中的電源系統(tǒng)。地面用系統(tǒng)是指安裝在地球表面的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要為地面系統(tǒng)，但隨著我國(guó)太空探測(cè)的深入，在未來空間站進(jìn)行農(nóng)作物種植已經(jīng)不是遙遠(yuǎn)的未來。這里主要介紹地面系統(tǒng)。地面系統(tǒng)按運(yùn)行方式分為離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)和并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)兩大類。
1.離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)
離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)是未與公共電網(wǎng)相連接的閉合光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要應(yīng)用于遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)的無電地區(qū)，為公共電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠(yuǎn)偏僻農(nóng)村、牧區(qū)、海島的農(nóng)牧民提供照明、看電視等基本生活用電，為通信中繼站、沿海與內(nèi)河航標(biāo)、輸油輸氣管道陰極保護(hù)、氣象臺(tái)站、公路道班及邊防哨所等特殊處所提供電源。近年來，隨著植物工廠技術(shù)的不斷成熟，用低功耗的LED燈作為光源在完全封閉環(huán)境中進(jìn)行工廠化育苗、蔬菜（食用菌）栽培已經(jīng)開始應(yīng)用，在邊防哨所、遠(yuǎn)洋輪船、國(guó)際海運(yùn)等固定或運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所利用光伏發(fā)電進(jìn)行植物生產(chǎn)是離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)在光伏農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的典型代表。
離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)可分為集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)（光伏電站）和戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)。
（1）集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)
集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)是指由專用場(chǎng)地、專用機(jī)房和專用圍欄或圍墻、專用的小規(guī)模電網(wǎng)等組成的交流光伏發(fā)電系統(tǒng)。機(jī)房?jī)?nèi)有專用的設(shè)備室和蓄電池室。專用場(chǎng)地用于安裝太陽電池方陣，機(jī)房用于安裝蓄電池、控制器、逆變器等電站設(shè)備，圍欄或圍墻用于保護(hù)電站。小規(guī)模電網(wǎng)用于將電力輸送到用戶。大規(guī)模光伏溫室（溫室群）是典型的集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的實(shí)例，溫室的采光屋面就是專用的太陽電池板安裝場(chǎng)所。
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