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在屋頂構(gòu)建“開心農(nóng)場” 節(jié)水又節(jié)能的光伏農(nóng)場前景如何
2023年11月13日 11:27:56
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4522
光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電系統(tǒng),。對于人類而言,，目前的太陽輻射能幾乎是取之不盡用之不竭的清潔能源，因此光伏發(fā)電也被認為是現(xiàn)階段理想的綠色、可持續(xù)能源——發(fā)電過程中幾乎不會污染環(huán)境與生態(tài),。與此同時,，光伏也是目前應(yīng)用相對廣泛且掌握程度相對較高的一項技術(shù)。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏半導(dǎo)體的光伏效應(yīng),，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電系統(tǒng),。對于人類而言，目前的太陽輻射能幾乎是取之不盡用之不竭的清潔能源,，因此光伏發(fā)電也被認為是現(xiàn)階段理想的綠色,、可持續(xù)能源——發(fā)電過程中幾乎不會污染環(huán)境與生態(tài)。與此同時,，光伏也是目前應(yīng)用相對廣泛且掌握程度相對較高的一項技術(shù),。
不過，光伏技術(shù)的發(fā)展與普及同樣存在許多問題,，例如溫度與光照之間的矛盾(光伏系統(tǒng)在較高溫度下會出現(xiàn)轉(zhuǎn)化率降低的情況,，但是長時間的光照不可避免的會增加系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度)，鋪設(shè)面積的限制等等,。想要解決這些問題，除了在材料上尋求突破外,，將有效空間更好的利用起來同樣是個不錯的途徑,。而在居民區(qū)鋪設(shè)光伏系統(tǒng)便成為了一個理想的突破口。
目前針對居民區(qū)光伏系統(tǒng)建設(shè),，主流的方案有兩種,，一種是將城市路面嵌入光伏系統(tǒng)，有效的利用道路規(guī)劃來發(fā)電,。這個方案目前問題還是材料的強度以及維護成本,。另一個種就是在樓房天臺鋪設(shè)光伏系統(tǒng)，目前不少新小區(qū)的頂層住戶會考慮這套方案,。
但即便如此,，在樓頂建設(shè)光伏系統(tǒng)想要應(yīng)用好也并不容易，不過就在最近,，一種新的思路或許值得我們借鑒——光伏農(nóng)場,。
美國科羅拉多州立大學(xué)研究團隊進行了一個特殊的實驗，他們在離地面5層樓高的平臺上,，搭設(shè)了一套光伏系統(tǒng),，并在太陽能電池板下種植了一批不耐霜凍的作物。據(jù)悉,，實驗是在10月底進行的,，當時高臺在上午9時時的氣溫才零下1攝氏度。而在實驗結(jié)束的過程中，他們成功收獲了約270千克的作物,。并且,，整個過程中光伏系統(tǒng)的運作也比預(yù)想的更理想。
根據(jù)實驗結(jié)果,，研究團隊還得到了一個結(jié)論：“屋頂光伏農(nóng)業(yè)用水量相當于全日照屋頂農(nóng)業(yè)的三分之一,；由于農(nóng)作物被蔭蔽，水量蒸發(fā)減少,。即使有水分蒸發(fā),，實際上對農(nóng)作物頂上的太陽能電池板也有很大好處，因為電池板越熱,，效率就越低,。從根本上說，植物和土壤“像出汗那樣”將水蒸氣送向電池板,，給它們降溫,，防止它們過熱。如果特意收集雨水,，這樣一個屋頂系統(tǒng)能夠變得更加高效,，比如使用水箱，并在雨季以外季節(jié)排出收集的雨水”,。
此外,，根據(jù)研究人員推算，在理想情況下,，這樣一個天臺農(nóng)場加光伏系統(tǒng)的模式,，還能提供建筑物的整體能效，提高幅度甚至能達到一成,。相當于以環(huán)保的方式同時解決了食與能源兩個問題,。
事實上，這種天臺光伏農(nóng)場的思路對于人口密度較高,，且樓層數(shù)量多的國家適用性更高,，甚至還能對城市整體起到綠化、美化的作用,。當然現(xiàn)階段這種方案同樣也存在問題,，例如如何將天臺光伏農(nóng)場的建設(shè)成本控制到大眾可以接受的程度，以及如何保證整套系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。但是節(jié)水又節(jié)能的光伏農(nóng)場或許真的能成為未來城市居民生活中的“開心農(nóng)場”,。
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