《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術干部培訓教材：光伏技術在農(nóng)業(yè)中的應用》重點介紹光伏農(nóng)業(yè)技術的國內(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在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用技術，包括光伏溫室技術、光伏水泵提水節(jié)水技術、太陽能光伏殺蟲燈技術等內(nèi)容，涵蓋了當前光伏技術在農(nóng)業(yè)中應用的重點領域和關鍵技術，具有很強的針對性和實用性，是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)專業(yè)技術干部的繼續(xù)教育教材，也可作為高職院校相關專業(yè)等學生的參考教材。
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)的主要技術類型
3.光伏農(nóng)業(yè)技術的主要特性
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
（二）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式
1.離網(wǎng)運行系統(tǒng)
2.并網(wǎng)運行系統(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)設計
1.最佳太陽能量的獲得
2.負載用電量測算
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
4.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的管理
三、光伏溫室技術
（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）光伏溫室的設計
1.設計原則
2.光伏溫室屋面傾角的設計
3.光伏溫室采光面光伏組件布置數(shù)量及布置方案設計
4.案例分析
（五）光伏溫室的安裝與維護
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
（六）光伏溫室運行效益分析
1.建設投資
2.運行費用
3.生產(chǎn)效益
四、光伏水泵提水節(jié)水技術
（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
（二）光伏水泵的結構與工作原理
1.系統(tǒng)的基本構成
2.光伏水泵系統(tǒng)的效率及特性
（三）光伏水泵系統(tǒng)設計
1.光伏水泵系統(tǒng)的結構圖
2.變頻器主電路及硬件構成
3.光伏水泵最大功率點跟蹤（MPPT）設計
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
1.安裝準備
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
8.光伏系統(tǒng)安裝調(diào)試大綱
（五）光伏水泵的應用案例與效益分析
1.廣東徐聞地區(qū)的光伏水泵揚水系統(tǒng)及其技術經(jīng)濟分析
2.青海省光伏水泵揚水系統(tǒng)及其技術經(jīng)濟分析
五、太陽能光伏殺蟲燈技術
（一）太陽能光伏殺蟲燈簡介
（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計
1.技術要求
2.總體思路
3.設計的內(nèi)容
4.分功能設備選擇
（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
參考文獻
《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術干部培訓教材：光伏技術在農(nóng)業(yè)中的應用》：
2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理
晴天時太陽電池接受太陽光，將光能轉換為直流電能，產(chǎn)生的直流電能經(jīng)過控制器控制，輸送給蓄電池充電，同時將多余的電能經(jīng)逆變器轉變?yōu)榻涣麟娸斔徒o負載。晚上或陰雨天時蓄電池組放電，經(jīng)過控制器控制將直流電能輸送給逆變器，經(jīng)逆變器轉變?yōu)榻涣麟娸斔徒o負載。
3.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點
（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點
�、侔踩煽�，故障率低。與水電、火電、核電、風電等能源相比，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)相對簡單，無轉動部件，所以運行可靠。
�、谑褂脡勖L。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蓄電池即可繼續(xù)工作。
�、酃芾砭S護簡單。系統(tǒng)的設備僅需要很簡單的維護，主要是太陽能電池受光面的定期清潔。
�、懿考e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，安裝時靈活方便。
�、莨╇娮灾餍�。離網(wǎng)運行的光伏發(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。
�、薷吆０涡阅�。在高海拔處日照增強，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，在高海拔處運行柴油發(fā)電機，其發(fā)電效率也降低。
�。�2）光伏發(fā)電系統(tǒng)的缺點
�、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、風電的初始投資都要大。
�、诎l(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)，主要運用于衛(wèi)星、太空探測器等太空設備中的電源系統(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)，但隨著我國太空探測的深入，在未來空間站進行農(nóng)作物種植已經(jīng)不是遙遠的未來。這里主要介紹地面系統(tǒng)。地面系統(tǒng)按運行方式分為離網(wǎng)運行系統(tǒng)和并網(wǎng)運行系統(tǒng)兩大類。
1.離網(wǎng)運行系統(tǒng)
離網(wǎng)運行系統(tǒng)是未與公共電網(wǎng)相連接的閉合光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要應用于遠離公共電網(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、輸油輸氣管道陰極保護、氣象臺站、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)境中進行工廠化育苗、蔬菜（食用菌）栽培已經(jīng)開始應用，在邊防哨所、遠洋輪船、國際海運等固定或運動的場所利用光伏發(fā)電進行植物生產(chǎn)是離網(wǎng)運行系統(tǒng)在光伏農(nóng)業(yè)中應用的典型代表。
離網(wǎng)運行系統(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)是指由專用場地、專用機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)。機房內(nèi)有專用的設備室和蓄電池室。專用場地用于安裝太陽電池方陣，機房用于安裝蓄電池、控制器、逆變器等電站設備，圍欄或圍墻用于保護電站。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)中應用的實例，溫室的采光屋面就是專用的太陽電池板安裝場所。
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