光伏农业大棚怎么建设

建造方向：

食用菌的菌丝体生长或者出菇，都要环境阴冷潮湿，避免强光和高温。结合我国所处北半球，日光东升西落，因此建造方向多以“坐北朝南”方向为主，有利于冬季采光增温或夏季避光降温(北面通风)。根据不同地区的大棚采光、采暖、避光需要，根据不同地理位置的“偏磁角”(地图有标识)位置，大棚建造方向宜为坐北朝南“偏西角度”。

　　建造场地选择：

人工栽培条件下，土壤、水、基质和空气中任何一项被污染都会导致重金属含量超标，不利于食用菌生长。因此，大棚场地要远离矿山、化工厂、农药厂和大量扬灰尘的公路主干线等污染源。食用菌一般生长在排水性好、背风向阳的平坦地区，因此大棚种植食用菌，建造养菇场尽量不要选择风流动性大、不保湿的地方，尤其是水土流失严重的山坡地带，相反地势低的地方水量过多也不利于食用菌生长。

智能食用菌大棚的主要作用是冬季采暖，所以需要选择背风朝阳、地面不积水，以及水源、供电、交通便利，方便原料处理、菌棒制作、采收、储存、运输等方便生产位置。

管理系统

温室大棚根据不同档次，大概100-250元每平方，光伏发电约8000元以上1千瓦，1千瓦大概要太阳能多晶硅板2.5平方米。

光伏农业温室简介光伏农舍是集太阳能光伏发电、智能温控系统和现代高科技种植于一体的温室。温室采用钢骨架，覆盖太阳能光伏组件。

同时，它保证了太阳能光伏发电和整个温室作物的照明需求。太阳能光伏发电可以支持温室的灌溉系统，补充植物的光照，解决冬季温室的供暖需求，提高温室的温度，促进作物的快速生长。

光伏农舍是一种新型的光伏应用模式。与集中建设大型光伏地面电站相比，光伏农舍工程具有许多优点：有效缓解人地矛盾，促进社会经济可持续发展。

光伏农舍发电模块采用农舍屋顶，不占用土地，也不会改变土地利用的性质，从而可以节约土地资源。在人口大幅度增长的情况下，它可以有效地扭转耕地大幅度减少的趋势。

另一方面，光伏项目在原有的农业耕地建设中，土地质量好，有利于发展现代农业项目，发展现代农业，支持农业，有利于二、三产业与第一产业的结合。它可以直接增加当地农民的经济收入。

大棚能种菜又能发电

一排排外观漂亮的大棚，成了农业小镇一道亮丽的风景。大棚上一块块光伏太阳能电池板，将电能收集到一起，并入国家电网。而大棚内，种植的各种食用菌长势喜人。

负责新型大棚设计的工作人员介绍，全封闭式的光伏太阳能大棚，因为光照不足，只能种植食用菌类，而不合适种植需要光照的蔬菜。目前，光伏太阳能食用菌大棚已经完成上千亩，并正式发电并入国家电网。总25亿元的光伏太阳能大棚项目，将在即墨普东镇完成9800亩建设，将普东打造成光伏“太阳能小镇”，让这里的农民成为“棚内种蔬菜、棚顶发电”的新型菜农。

工作人员为了让太阳能大棚里也能种上蔬菜，他们实验成功了一种“阴阳棚”，就是在大棚上安装一半太阳能电池板，而另一半则是塑料薄膜。没有光照的阴棚里种植菌类，而有光照的阳棚里种蔬菜。这样虽然发电量会减少一部分，但可以一举两得，满足当地农民的需要。光伏阴阳型日光温室，南面向阳的温室种植有机蔬菜，北面偏阴的温室种植有机食用菌，温室上方安置的太阳能电池板为大棚提供照明、温控所需的电力，这样的模式很适合发展现代农业。

每亩平均日发千度电

“建一个大棚，不仅可以发电，而且可以发展现代农业。农民赚两份钱，一举多得。”他们将大力发展农户太阳能大棚，由他们提供技术和资金，农民拿出土地建设大棚，当地的农民可单独租赁棚内的蔬菜种植，而大棚所用的电能，都由棚顶的太阳能提供。据了解，目前，光伏太阳能食用菌大棚，已经让普东镇多个村庄数千户农民受益。梁家荒村农民王学俭告诉记者，他现在已经将自己家里的3亩地流转，建成了太阳能大棚，而他每年不用种地，就可以获得数千斤小麦，还可以在太阳能大棚里种菜，一年的收入比以前翻了几倍。

工作人员算了笔账，太阳能食用菌大棚，每亩平均每天可发上千度电，而按照现在的电价计算，一亩大棚产生的电能一天就可收入几百元。根据今年规划，普东镇10个新型农村社区，将建设500—1000亩太阳能光伏大棚。太阳能大棚生产的电能，一方面满足本地需求，剩余的大部分将全部并入国家电网。

农光互补项目通过建设农业大棚，在棚顶安装太阳能光伏组件用以发电，兼顾种植，实现光能和土地的集约化、立体化综合利用，让农业种植实现绿色、高产、高效的同时，使太阳能这一清洁能源得到充分开发利用。现给大家推广介绍多种农业大棚结合建设的光伏项目整体布局及技术方案。

一、总平面布置图

1、布置原则园区总体规划布置

场区力求总体紧凑、节约用地和投资，注意场区绿化和场内人流物流的组织。靠近主入口设置的是办公宿舍、生态连栋温室、食用菌菌棒加工车间、消毒制种车间。

2、项目建设内容

根据项目建设设计方案及建设规模，本项目中，园区具体建设项目内容见下表。

3、建筑工程

（1）光伏日光温室A型

光伏日光温室A型，其总跨度为13m、总长度100m。其中南侧日光温室的跨度10m、长度100m。根据当地气象条件和温室使用功能需要，结合日光温室的采光特点、合理的保温比以及造价等综合因素，通过合理采光设计理论计算，确定南侧日光温室的前屋面采光角与后墙高度。为配合北侧的光伏组件的安装，温室为无后屋面形式。为通风降温需要，温室在前屋面设上下通风口；为保温需求，在前屋面塑料薄膜上方设计有电动卷被保温系统，保温被为抗UV防雨型保温被。每个A型温室装机容量89.78kW，共安装285个315W的多晶硅组件组件按照固定式支架安装，每19个光伏组件串联成一条支路,每个A型温室共计15条支路，接入1台16进1出的汇流箱。

（2）光伏日光温室B型

光伏日光温室B型，其总跨度为18m、总长度100m。其中南侧日光温室的跨度9m、长度100m。南侧日光温室的结构尺寸与光伏日光温室A型南侧日光温室的相同。北侧食用菌温室的跨度9m、长度100m。每个B型温室装机容量141.75kW，共安装450个315W的多晶硅组件,每18个光伏组件串联成一条支路,每个B型温室共计25条支路，接入2台16进1出的汇流箱。

（3）生态种植观光连栋温室

生态种植观光连栋温室共计1栋，Venlo型连栋温室，温室建筑面积为5000m2。温室环境配套设备配置有：屋顶通风系统、外遮阳系统、顶开窗通风系统、双层内帘幕保温系统、湿帘-风机降温系统、室内循环通风系统、自动灌溉理系统、计算机自动控制系统和强电控制系统等。温室室内安装了雾培、管道培等栽培设施。

（4）其他配套设施

办公、宿舍、配电室与门卫室、锅炉房、蔬菜分拣车间、食用菌菌棒生产车间和消毒制种车间、公用工程与辅助工程方案、给排水工程、供电工程、供热工程、场区工程。

二、农业方案

设施作物的生长习性及经济价值分析

结合园区定位，统筹兼顾投资收益，园区选择设施食用菌生产与光伏发电直接结合（食用菌温室屋面铺设光伏组件）进行光伏设施农业生产；以果蔬为主、以樱桃为辅进行纯粹的设施生产（果菜见效快）。生产过程以安全、绿色、优质、高效为根本目标，利用先进的设施生产技术，根据不同栽培季节和栽培方式制订科学实用的安全生产技术规程，进行蔬果产品的生产，并通过都市休闲等环节的引入，实现产业的价值增殖，持续提高农产品的附加值。

考虑到大棚面积有200亩，在种植管理上需要不少人工，可以考虑直接建设成智能温室大棚。

温室大棚，作为反季节作物种植的必备建筑物，广泛应用于经济附加值高的作物种植中。如今随着物联网技术的应用，山东寿光等地区的温室大棚已经实现了智能化，鸟枪换炮，成为了智能温室。智能温室大棚因其结构轻便，造价相对较低、建设周期短、应用范围广泛等原因，农业种植、育种育苗、科研实验等方面都有其身影，用于现代化农业园区、特色农业小镇、休闲观光产业园的建造。

为了提升设计方案的落地可执行性，通常由设计方和使用方共同来完成。设计方一般是有设计资质的专业机构，根据使用方的应用目的、建设场地环境、当地气象历史数据、建设预算、地质情况、土壤成分、后期管理使用人员等需求，因地制宜。

温室设计

关于整体布局、采用类型、跨度、间隔和开间尺寸等数据方面的设计，应考虑到结构、机械、覆盖与支撑材料、通风、增温、内外排水，以及环境控制系统，也就是智能温室控制系统等多种因素，结合当地的地理气候条件、种植作物类型，根据结构框架设计特点归纳：

①、结构布局。由于国内特殊的地理环境，通常南北栋建筑的太阳直射光更佳，平均日总量透过率最高。宜采用主向阳面的屋面，其光照总量要比采用对称向北屋面大大增加。同时为埋件结构件需求，应低于室外地面0.5米。

②、覆盖材料。玻璃作为非晶非金属的材料，透光率高，用于建设温室大棚，其透光率衰减少，定期维护清理，使用周期长，是较为理想的温室覆盖材料。

③、通风问题。为了通风以及与外界进行热交换，应充分利用自然条件，确定温室开窗的朝向。以当地季风的风向为依据，选择在温室的对应方向留下天窗，即某地风向为东南，天窗位置应在温室的北侧。

④、遮阳系统。由于玻璃温室的特殊性，其遮阳系统多采用遮阳网之类的设备，在顶面上需留下安装遮阳网等设备的接口，同时最好与顶面天窗有0.1米的距离，便于遮阳的同时还能开启天窗通风。

⑤、温控功能。温控的实现根据季节不同，夏季以降温为主要需求，可采用高压喷雾等方式降温问题。冬季实现增温的装备类型较多，如热风机、采暖机、保温帘等。根据应用的便捷性，需留下对应安装应用的位置。

⑥、灌溉排水。由于各种农作物生长阶段的需水量有一定差异，且使用方存在轮换种植多种作物的可能性，并没有具体规律可循。因此智能温室大棚的灌溉问题宜采用喷灌方式，可接入水肥一体机。

完成场地平整、独立基础、圈梁、挡水墙、水帘用蓄水池等土建建设。进行下一步安装工作，有主体骨架的安装、系统安装、现场装配覆盖材料安装等。宜由专业的安装建设队伍进行安装，同时需要现场和业主沟通交流好细节问题。

大棚建设

三、系统安装

这一部分指的是移动苗床、种植支架、种植槽、基质袋、配电安装等，以及智能温室控制系统相关硬件设备的安装与调试。

智能温室设施

重点说明下智能温室控制系统安装与调试，主要硬件设备有：空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器等采集类终端，智能电磁阀等控制终端和、智能开关柜等设备。采集终端设备除土壤采集设备外，多采用壁挂式安装，用螺丝固定在监测点即可土壤类采集设备需要插入到种植土壤中智能控制柜是手动管理玻璃温室的设备，宜安装在显眼且距地面有一定距离的位置。各类设备的数量至少需要一个，根据玻璃温室的面积以及划分的种植区域多少，数量随之增加。

智能温室控制系统硬件设备

安装完成后，依次将各采集、控制、控制柜等设备接入到管理云平台上，将对应的采集终端与控制终端一一绑定，举例：空气温湿度传感器与天窗系统的电机、采暖机、通风机等温控设备绑定，并设定运行逻辑，即当传感器采集到室内空气过高时，开启天窗、通风机，室温降到某一数值时关闭天窗等设备，若温度再降到某一数值时则开启采暖机等增温设备，具体数值根据种植作物生长所需而定。同理，光照度传感器与人工补光灯、遮阳系统、土壤温湿度、土壤PH值等采集土壤数据的传感器与控制水肥一体机的智能阀门等。

设备安装

关于智能温室大棚在云平台上设定的逻辑管理规则，可以随时随地在手机、电脑端上进行修改，即时生效。同时可根据传感器的采集数据、智能阀门的电池/电压/信号等数据，设置自动报警，一旦达到报警条件，云平台自动向绑定接收信息的管理者，推送短信、微信、云平台信息、拨打电话等方式示警。

智能温室控制云平台

总的来说，建设玻璃温室的框架难度并不大，与传统温室的建设区别不大，而实现温室智能化管理的重点在于对智能温室控制系统的应用，根据种植经验，指导云平台管理策略与方案，才能发挥出现现代化智能温室的最大功效，实现降低人工劳动强度，提升作物产量与品质。

智能温室

光伏农业大棚是光伏应用的一种新的模式。与建设集中式大型光伏地面电站相比，光伏农业大棚项目有诸多的优势：

1、有效缓解人地矛盾，促进社会经济可持续发展 光伏农业大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面，光伏项目在原有农业耕地上建设，土地质量好，有利于开展现代农业项目，发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。

2、可灵活创造适宜不同农作物生长的环境 通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板，能满足不同作物的采光需求，可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物，还能实现反季种植、精品种植。

3、满足农业用电需求、产生发电效益 利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。

4、绿色农业生产的新路径 与传统农业相比，更加重视科技要素的投入，更加注重经营管理，更加注重劳动者素质的提高，作为一种新型的农业生产经营模式，在带动区域农业科 学技术推广和应用的同时，通过实现农业科技化、农业产业化，将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。

以一个20MW的光伏项目为例，光伏大棚的建设内容包含：光伏系统的建设安装费用、项目土地费用、农业大棚本体的建造费用、接入系统费用，合计约12470元/kW。

测算参数设置：考虑土地租赁费用：每年1200元/亩电价为1.2元/kWh项目动态总投资为24941.02万元，销售税金及附加总额为1160.32万元，缴纳增值税总额为13328.02万元。

采用以上参数，测算结果如下：

建成大棚后出租，假定出租收入为每年1200元/亩，项目融资前税前内部收益率为8.93%，资本金税后内部收益率为10.70%。投资回收期为10.11年。

建成大棚后不出租，项目融资前税前内部收益率为8.55%，资本金税后内部收益率为9.43%，投资回收期为10.39年。

项目发电如果可以全部并网消纳，企业在缴纳光伏大棚土地费用后，仍可以保持大于8%的内部收益率。