Montaje de PV híbrido agrícola-solar

Estrategia de optimización del sistema de montaje en aplicaciones de integración agrícola y fotovoltaica

Un nuevo modelo para el desarrollo integrado de la agricultura y la fotovoltaica
Montaje de PV híbrido agrícola-solar es un fotovoltaico solicitud Método que se ha promovido rápidamente en tierras agrícolas en los últimos años. Su concepto central es combinar la generación de energía fotovoltaica con la producción agrícola, realizar la reutilización de la tierra en la misma trama y lograr los objetivos duales de "generación de energía superior y plantación más baja". Este modelo es particularmente adecuado para áreas con recursos de tierras estrictas o donde se espera que mejore la tasa de utilización integral de la tierra.

Escenarios de aplicación típicos y requisitos ambientales
El sistema de montaje fotovoltaico híbrido agrícola-solar es adecuado para una variedad de tipos de tierras agrícolas, incluidas las áreas de plantación de cultivos alimenticios, parques de cultivos comerciales, invernaderos y áreas agrícolas de instalaciones. El sistema generalmente se despliega en tierras de cultivo abiertas y debe personalizarse de acuerdo con el tipo de cultivo, los requisitos de luz y el espacio para la agricultura mecanizada. En aplicaciones reales, es necesario considerar completamente factores como la transmitancia de la luz solar, el blindaje de las lluvias, la ventilación y la fluidez para garantizar que el sistema de generación de energía y la producción agrícola se coordinen en lugar de interferir entre sí.

Composición de estructura del sistema y clasificación de tipo
La estructura central del sistema de montaje fotovoltaico híbrido agrícola-solar generalmente está compuesta de columnas, vigas, rieles, conectores y módulos fotovoltaicos. Según el tipo de cultivos agrícolas y requisitos de luz, el sistema se puede dividir en las siguientes formas estructurales:
* Sistema de soporte elevado: los componentes se instalan a 3 metros o más por encima del suelo, lo cual es adecuado para la mayoría de los cultivos de granos y tierras de cultivo que requieren operaciones mecánicas a gran escala.
* Disposición de la matriz de espaciado: ajustando razonablemente el espaciado de disposición y el ángulo de componente, se logra la transmisión de luz intermitente para garantizar los requisitos de luz de los cultivos a continuación.
* Estructura de inclinación ajustable: algunos sistemas admiten el ajuste del ángulo del componente para adaptarse a los cambios estacionales o las necesidades agrícolas.
* Estructura compatible con la pista: compatible con pistas de rociadores inteligentes o canales de maquinaria agrícola para mejorar el grado de automatización de la gestión agronómica.

Diseño de rendimiento de material y anticorrosión
Dado que el sistema está expuesto al entorno exterior durante mucho tiempo, y la superficie es un suelo de tierras de cultivo con alto contenido de humedad y sustancias corrosivas, la selección de materiales de soporte debe tener en cuenta la fuerza, la durabilidad y la adaptabilidad ambiental. Los materiales comunes incluyen:
*Acero galvanizado en caliente: vida rentable, anti-rominación, adecuada para la mayoría de las áreas;
*Estructura de aleación de aluminio: peso ligero, fácil de instalar, pero un poco más caro;
*Materiales compuestos (como FRP): utilizado en carga de luz específica o escenarios de protección de alta corrosión.
En el diseño de nodos, los anillos de goma impermeables, las tiras de sellado resistentes a los rayos UV y otros componentes deben instalarse para mejorar la resistencia a la intemperie y la vida útil del sistema.

Sinergia con cultivos
El sistema de montaje fotovoltaico híbrido agrícola-solar debe personalizarse de acuerdo con el ciclo de crecimiento, las características de la demanda de la luz y los requisitos de ventilación de los cultivos. Por ejemplo:
*Los cultivos sensibles a la luz (como el maíz y el arroz) son adecuados para estructuras elevadas de transmitancia de alta luz;
*Los cultivos económicos negativos (como hongos y fresas) son adecuados para estructuras de sombreado parcial;
*Las instalaciones agrícolas especiales (como el cultivo de soilless y la siembra tridimensional) pueden formar sinergia de estructura modular con matrices de componentes.
El diseño razonable del soporte no solo puede garantizar el crecimiento normal de los cultivos, sino también reducir la evaporación del agua causada por una fuerte luz solar, ahorrando así agua de riego.

Instalación y administración de posteperación y mantenimiento
Durante la fase de construcción, el montaje de PV híbrido agrícola-solar debe prestar especial atención a la coordinación con las tierras de cultivo para evitar dañar la estructura del suelo o causar la erosión del suelo. Los cimientos prefabricados o los procesos de acumulación rotativos generalmente se usan para reducir la perturbación a la superficie.
En términos de operación y mantenimiento, el sistema debe tener:
*Monitoreo del módulo y funciones de control remoto;
*Apoyar la protección para evitar que los animales trepen y la hierba y los árboles bloqueen;
*Inspección estacional y arreglos de limpieza de componentes.
Para facilitar las operaciones agrícolas, se pueden reservar instalaciones auxiliares como el espacio de pasaje mecánico, los canales de riego de rociadores e interfaces de iluminación nocturna para mejorar la conveniencia de las operaciones agrícolas.

Integración de la industria y orientación de política
El montaje de PV híbrido agrícola-solar no es solo una actualización técnica de la estructura de soporte fotovoltaico, sino también un cambio en el modelo de uso de la tierra rural. Ayuda a:
*Mejorar la eficiencia de salida por unidad de tierra;
*Promover la integración de la agricultura y las nuevas industrias energéticas;
*Optimizar la estructura de energía rural y reducir el uso de energía fósil.
En algunas áreas, las políticas relevantes fomentan el nuevo modelo de energía agrícola, brindan apoyo como la aprobación de la tierra, la presentación de proyectos y los subsidios de precios de la electricidad, lo que también promueve la rápida promoción del sistema.

Ruta de servicio personalizado empresarial
Taizhou Dongsheng New Energy Technology Co., Ltd. se compromete a proporcionar soluciones fotovoltaicas distribuidas y ha acumulado mucha experiencia en proyectos en tierras agrícolas. Su contenido de servicio cubre:
* Encuesta de campo temprano y análisis de viabilidad;
* Diseño personalizado exclusivo del sistema de soporte fotovoltaico;
* Producción y ensamblaje en el sitio de materiales de alta resistencia;
* Capacitación colaborativa de operaciones agrícolas tardías y operación del sistema.
Con un proceso de servicio completo, la compañía ha mejorado la adaptabilidad y la estabilidad del proyecto, que es adecuada para diversas organizaciones de producción agrícola, parques agrícolas y proyectos de revitalización rural.

Perspectivas de desarrollo e instrucciones de optimización
En el futuro, el montaje de PV híbrido agrícola-solar continuará desarrollándose en las siguientes direcciones:
*Sistema de luz dimmable inteligente: realice sombreado automático o ajuste de luz para que coincida con el ritmo de crecimiento de los cultivos;
*Estructura integrada de componentes y invernadero: expanda el modelo "invernadero fotovoltaico";
*Sistema de vinculación agrícola de big data: integrarse con los sensores agrícolas para proporcionar control climático y monitoreo ambiental;
*Sistema de ensamblaje modular: mejorar la eficiencia y la flexibilidad de la construcción, y adaptarse a más escenarios agrícolas.
Con la mejora de la intensificación de la tierra y el avance de la estrategia de "doble carbono", el papel de este sistema en la futura estructura de energía rural y el desarrollo sostenible agrícola se fortalecerá aún más.

Aplicación colaborativa de la agricultura y la fotovoltaica: investigación sobre el sistema de montaje de PV híbrido agrícola-solar

Antecedentes de desarrollo del híbrido agrícola-solar
Con la creciente presión de las energías renovables y los recursos de la tierra, el modelo "complementario complementario de fotovoltaos agrícolas" de desarrollo coordinado de agricultura y fotovoltaicos ha llamado gradualmente la atención. El montaje fotovoltaico híbrido agrícola-solar (sistema de apoyo fotovoltaico complementario complementario agrícola-fotovoltaico) es una solución integrada que combina la plantación agrícola y la generación de energía fotovoltaica. Su núcleo es lograr un uso eficiente de la energía solar sin obstaculizar la producción agrícola. Este sistema de doble función se ha convertido en un portador importante para la promoción de la energía limpia en las zonas rurales.

Características de la estructura del sistema y posicionamiento funcional
El diseño del Sistema de montaje fotovoltaico híbrido agrícola-solar Debe cumplir con dos condiciones principales al mismo tiempo: una es garantizar la demanda de la luz solar de los cultivos, y la otra es proporcionar un ángulo de inclinación razonable y un soporte de carga para componentes fotovoltaicos. El sistema generalmente adopta una estructura elevada, de modo que los componentes están suspendidos y el área de siembra se encuentra debajo del soporte. La estructura incluye principalmente las siguientes partes:
*Estructura de soporte principal: generalmente se seleccionan perfiles de acero galvanizado o aleación de aluminio en caliente, que tienen cierta resistencia a la corrosión y resistencia a la intemperie;
*Sistema del conector: realice la combinación y el ensamblaje entre módulos, y permita que se ajuste un cierto ángulo;
*Sistema de base: según las condiciones locales, el vertido de concreto, las pilas de tornillos, los cimientos de las pilotes y otras formas se pueden usar para adaptarse a diferentes condiciones de suelo y ambientales;
*Diseño de transmisión de luz: la disposición de los componentes tiene en cuenta la tasa de transmisión de luz, como el espacio de la fila norte-sur, la brecha de componentes y la optimización de inclinación.

Requisitos de diseño en el entorno de plantación agrícola
Los cultivos tienen requisitos para el tiempo de luz, la intensidad y la distribución, por lo que la disposición de los componentes fotovoltaicos en el sistema de soporte debe combinarse con las necesidades reales de la producción agrícola. El diseño específico debe considerar los siguientes factores:
* Espacio del módulo: determine el espacio de fila razonable de acuerdo con el tipo de cultivo. Los cultivos comunes como forraje, materiales medicinales, verduras, etc. tienen diferentes requisitos para la distribución de la luz;
* Altura del soporte: generalmente se establece entre 2.5 metros y 4 metros para facilitar la operación de maquinaria agrícola y la gestión manual de plantación;
* Inclinación del módulo: según el ángulo de altitud solar local, teniendo en cuenta el sombreado de verano y la iluminación de invierno;
* Ventilación y drenaje: se debe mantener una buena circulación de aire bajo el sistema de soporte, y el diseño del sistema de drenaje también debe evitar afectar el sistema de raíces de los cultivos.

Diferencias de los sistemas de soporte tradicionales
En comparación con los soportes fotovoltaicos convencionales, como techos y tierra, el diseño del sistema de montaje fotovoltaico híbrido agrícola-solar es más complejo. Las diferencias se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:
* Adaptabilidad ambiental más fuerte: se deben abordar múltiples desafíos, como el terreno de plantación húmeda, el subsidencia y el tráfico de maquinaria agrícola;
* Estructura más alta y más amplia: para adaptarse al crecimiento de los cultivos y las necesidades de iluminación, la altura de la columna es más alta y el tramo estructural es mayor;
* Requisitos de mayor estabilidad: debido al aumento de la altura, existen mayores requisitos para la resistencia al viento y el refuerzo estructural;
* El diseño requiere una integración transfronteriza: involucrando múltiples disciplinas como fotovoltaicos, electricidad, cultivo agrícola y conservación del agua.

Construcción del sistema y precauciones de operación y mantenimiento
Durante el proceso de construcción del sistema, cada enlace de construcción debe controlarse estrictamente para garantizar que las funciones de la agricultura y los fotovoltaicos no entren en conflicto. Las principales precauciones incluyen:
* Protección del suelo durante la fase de construcción: evite la compactación a largo plazo o la contaminación de tierras de cultivo en grandes equipos;
* Arreglo de la temporada agrícola: la construcción debe evitar la etapa clave de crecimiento de los cultivos;
* Diseño de seguridad eléctrica: las cercas de aislamiento y las señales de advertencia deben establecerse para evitar que los equipos eléctricos afecten las operaciones de los agricultores;
* Ajuste de los métodos de operación y mantenimiento: el personal de gestión agrícola y los técnicos de operación y mantenimiento deben cooperar y coordinar, y el proceso de mantenimiento debe garantizar que los cultivos no estén dañados.

Escenarios de aplicación típicos y clasificación de modo
El sistema de montaje fotovoltaico híbrido agrícola-solar se ha aplicado en muchos tipos de agricultura, y los modos comunes incluyen:
*Híbrido solar de grano: adecuado para cultivos de grano, reduce moderadamente la densidad fotovoltaica para garantizar el rendimiento del cultivo;
*Simbiosis vegetal-solar: principalmente vegetales con una fuerte adaptabilidad de la luz, con un amplio espacio entre componentes;
*Híbrido pastoral-solar: ganado de pastoreo bajo soportes fotovoltaicos para lograr la cría y la generación de energía simultáneas;
*Híbrido medicinal-solar: áreas de plantación de materiales medicinales chinos combinadas con aplicaciones fotovoltaicas, con la ayuda de la regulación de la luz para mejorar la calidad;
Áreas de plantación de costa en híbrido pesquero-solar: algunos humedales y bancos de agua pueden lograr el desarrollo mixto de híbridos híbridos y pesqueros-solar agrícolas.

Orientación política y tendencias futuras
Actualmente, los gobiernos en muchas partes de China han brindado apoyo político a proyectos híbridos agrícolas-solares, incluidos los precios y las políticas subsidiadas de electricidad para fomentar la utilización integral de la tierra. Las tendencias futuras incluyen:
*Sistema inteligente de gestión y control: combinar el Internet de las cosas y la tecnología de sensores para mejorar la eficiencia de la gestión coordinada de la agricultura y los sistemas fotovoltaicos;
*Promoción de módulos estandarizados: acelerar la formación de estándares de diseño de la industria unificada y mejorar la eficiencia de implementación del proyecto;
*Desarrollo compuesto multifuncional: integración de la generación de energía fotovoltaica con agricultura, turismo, investigación científica y otras funciones para extender el valor de la cadena industrial.