專利名稱：一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及可再生能源、傳統(tǒng)能源的利用，特別是建立在實(shí)施農(nóng)業(yè)建筑上的
太陽能光伏電站。
背景技術(shù)：
所謂設(shè)施農(nóng)業(yè)是指具有一定的設(shè)施，能在局部范圍創(chuàng)造出適宜的氣象環(huán)境因素，為動植物生長發(fā)育提供良好的環(huán)境條件而進(jìn)行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。設(shè)施農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，在我國廣大農(nóng)村已推廣應(yīng)用多年，它的發(fā)展給我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)注入了新鮮血液，解決了大部分人的溫飽問題.發(fā)達(dá)國家的設(shè)施農(nóng)業(yè)，已形成成套技術(shù)、完備的設(shè)施設(shè)備、生產(chǎn)規(guī)范，產(chǎn)量穩(wěn)定。在這些國家，設(shè)施建設(shè)規(guī)模大，生產(chǎn)效率高，始終堅持高新技術(shù)的示范、推廣與應(yīng)用，獲得了可觀的效益。以荷蘭為例，全國有玻璃溫室13000hm2.且均為大型現(xiàn)代化連棟溫室，自動化程度高、生產(chǎn)效率高，溫室內(nèi)溫、光、水、氣、肥等實(shí)現(xiàn)了智能化控制。從品種選擇、栽培管理到采收包裝形成了一整套完整規(guī)范的技術(shù)體系，番茄、黃瓜等實(shí)現(xiàn)了一年一大茬的無土長季節(jié)栽培，采收期長達(dá)9 10個月，黃瓜平均每株采收80條，番茄平均每株采收35穗果，平均產(chǎn)量60Kg/m、創(chuàng)造了當(dāng)今世界最高產(chǎn)量和效益水平。溫室節(jié)能技術(shù)也是溫室研究工作的重點(diǎn)，隨著《京都協(xié)議書》的執(zhí)行，荷蘭作為議定書的協(xié)議國，規(guī)定所有行業(yè)的能源效率到2010年降至1980年的35%，相當(dāng)于減少65%的化石燃料的使用，溫室行業(yè)分擔(dān)了全國20%左右的義務(wù)。目前，他們采取的主要措施包括提高覆蓋材料透光率，增加溫室太陽能入射量，在此方面他們主要開發(fā)了溫室屋頂清洗機(jī)械和Zigzag板材的開發(fā)；熱能多用途利用和余熱回收；溫室淺層地能節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用；保溫隔熱技術(shù)的研究，主要體現(xiàn)在三個方面，一是內(nèi)保溫幕簾的廣泛使用，二是天溝的保溫，三是增加溫室的氣密性和外維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫；新型節(jié)能新技術(shù)的研究與開發(fā)，比如改造溫室結(jié)構(gòu)，充分利用太陽能，培養(yǎng)耐低溫作物等等。在以色列現(xiàn)代化溫室可根據(jù)作物對環(huán)境的不同要求，通過計算機(jī)對內(nèi)部環(huán)境如光、溫、水、氣、肥等因子進(jìn)行自動監(jiān)測和調(diào)控，實(shí)現(xiàn)溫室作物全天候、周年性的高效生產(chǎn)。該國的工廠化農(nóng)業(yè)，黃瓜、西紅柿的產(chǎn)量達(dá)50Kg/m、玫瑰產(chǎn)量達(dá)32枝/tf，是露地栽培的10 20倍。美國、日本等國還推出了代表當(dāng)今世界最先進(jìn)水平的全封閉式生產(chǎn)體系，即人工補(bǔ)充光照、全部采用計算機(jī)控制、由機(jī)器人或機(jī)械手進(jìn)行移栽作業(yè)的撝參錒二全年收獲產(chǎn)品20茬以上，蔬菜年產(chǎn)量是露地栽培的數(shù)十倍，這些國家的設(shè)施農(nóng)業(yè)的共同特點(diǎn)是已實(shí)現(xiàn)了集約化、規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)，溫室及配套設(shè)施的生產(chǎn)高度社會化。[0003] 目前，我國設(shè)施園藝面積已達(dá)250余萬公頃，約占世界設(shè)施園藝總面積的85%。設(shè)施園藝年產(chǎn)值達(dá)到2000多億元。在種植結(jié)構(gòu)上，設(shè)施蔬菜面積占我國設(shè)施園藝總面積的95%以上。在區(qū)域分布上，70%以上分布在黃淮海及其以北地區(qū)。設(shè)施園藝的發(fā)展為解決長期困擾我國北方地區(qū)蔬菜冬淡季供應(yīng)問題，改善城鄉(xiāng)居民生活，促進(jìn)社會穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。 有機(jī)農(nóng)業(yè)是一種完全不用化學(xué)合成的肥料、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑、畜禽飼料添加劑等物質(zhì)，也不使用基因工程生物及其產(chǎn)物的生產(chǎn)體系，其核心是建立和恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和良性循環(huán)，以維持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中，作物秸桿、畜禽糞肥、豆科作物、綠肥和有機(jī)廢棄物是土壤肥力的主要來源；作物輪作以及各種物理、生物和生態(tài)措施是控制雜草和病蟲害的主要手段。有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的建立需要有一個有機(jī)轉(zhuǎn)換過程。 有機(jī)農(nóng)業(yè)是一個促進(jìn)生物多樣性、生物圈循環(huán)和土壤生物活動的生態(tài)性生產(chǎn)管理體系。有機(jī)農(nóng)業(yè)要求盡量采取恢復(fù)、維持、促進(jìn)生態(tài)和諧的管理措施，完全不用或基本不用人工合成的化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑和畜禽飼料添加劑等，盡可能減少空氣、土壤和水分的污染，遵循貼近自然的生態(tài)學(xué)原理，協(xié)調(diào)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的平衡，采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，持續(xù)穩(wěn)定、循環(huán)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。 有機(jī)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過程生產(chǎn)出的產(chǎn)品，稱為有機(jī)食品。與國內(nèi)其他綠色食品的最顯著差別是，前者在其生產(chǎn)和加工過程中絕對禁止使用農(nóng)藥、化肥、激素等人工合成物質(zhì)，后者則允許有限制地使用這些物質(zhì)。因此，有機(jī)食品的生產(chǎn)要比其他食品難得多，需要建立全新的生產(chǎn)體系，采用相應(yīng)的替代技術(shù)。有機(jī)食品是一類真正源于自然、富營養(yǎng)、高品質(zhì)的環(huán)保型安全食品。 現(xiàn)有的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中還存在的主要問題一是，現(xiàn)有的設(shè)施農(nóng)業(yè)的整體科技發(fā)展水平不高，設(shè)施結(jié)構(gòu)簡易，環(huán)境控制能力、生產(chǎn)管理很大程度上還依靠經(jīng)驗(yàn)，與標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化生產(chǎn)管理的要求還相差甚遠(yuǎn)。設(shè)施農(nóng)業(yè)在環(huán)境控制、管理技術(shù)、生物技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等方面需要完善。二是，設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)營效益較低。我國土地生產(chǎn)經(jīng)營方式以戶為單位家庭承包經(jīng)營，發(fā)展起來的設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模較小，產(chǎn)品的市場不穩(wěn)定，全過程的產(chǎn)業(yè)鏈條尚未形成，社會化服務(wù)體系還未完全建立。三是，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的機(jī)械化程度低。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的配套水平不高，機(jī)械化作業(yè)水平低，目前生產(chǎn)仍以人力為主，勞動強(qiáng)度大。機(jī)械化水平低的問題已成為制約我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸環(huán)節(jié)。四是，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)運(yùn)行管理水平有待提高。從專用品種的繁育到環(huán)境運(yùn)行的合理控制等方面來看，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的運(yùn)行管理水平與高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全、高效的要求還有很大的差距，運(yùn)行管理水平亟待提高。總體上講，許多關(guān)鍵技術(shù)問題還有待于研究解決，與之相配套的相關(guān)產(chǎn)業(yè)還未健全，特別是現(xiàn)有的設(shè)施建筑的溫室運(yùn)行費(fèi)用普遍較高，水、電、暖費(fèi)用較高，建筑能耗高，造成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本高，致使設(shè)施農(nóng)業(yè)缺乏經(jīng)濟(jì)實(shí)用，障礙了設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因而需要解決設(shè)施農(nóng)業(yè)存在的能源供應(yīng)特別是采用可再生能源的設(shè)施農(nóng)業(yè)。 太陽能的低溫?zé)崴畱?yīng)用技術(shù)已經(jīng)成熟，主要產(chǎn)品形式是太陽能的熱水器，采用真空玻璃管技術(shù)進(jìn)行吸熱后加以利用，在此種應(yīng)用中，有采用將熱管插入到真空玻璃管內(nèi)部將熱量傳遞到外部獲得太陽能的技術(shù)，但此種技術(shù)是將熱管作為真空玻璃管轉(zhuǎn)化太陽能為熱能后的傳熱部件，而不是將熱管作為太陽能轉(zhuǎn)化部件。 太陽能低溫的光伏發(fā)電發(fā)展迅猛，單晶硅、多晶硅、薄膜電池都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用，但是由于成本高，需要國家的補(bǔ)貼才能實(shí)現(xiàn)規(guī)模的應(yīng)用。 現(xiàn)有的對太陽能的中高溫度的利用的太陽灶，主要采用反射板對太陽進(jìn)行反射，將太陽能直接聚焦到一個灶具上，實(shí)現(xiàn)對太陽能的利用，在此種技術(shù)沒有辦法對太陽能進(jìn)行收集以便于夜間及陰雨天應(yīng)用，更不可能對其進(jìn)一步的其他方式的應(yīng)用；除此之外，現(xiàn)有的技術(shù)太陽能中高溫的發(fā)電技術(shù)，主要是采用塔式、槽式、及盤式，槽式系統(tǒng)中能夠反射板制造為一個槽，在其中間采用熱 進(jìn)行熱量的收集。[0011] 除此之外，沼氣及淺層地表熱能的技術(shù)也已經(jīng)成熟，將其進(jìn)行綜合成為一體化的可再生能源技術(shù)，將實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的能源為主要的設(shè)施農(nóng)業(yè)提升到以可再生能源為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)。 無論是太陽能光伏發(fā)電還是實(shí)施農(nóng)業(yè)，都需要降低成本，將其有機(jī)的結(jié)合，是降低成本的有效方法。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，將太陽能發(fā)電與
設(shè)施農(nóng)業(yè)通過設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑有機(jī)的結(jié)合為一體，設(shè)施農(nóng)業(yè)的建筑設(shè)計以及太陽能光伏發(fā)電
的設(shè)計同時適合于農(nóng)業(yè)及太陽能光伏發(fā)電的要求，將太陽能光伏電池設(shè)置在建筑屋頂或墻
體上，在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑內(nèi)不同的區(qū)域進(jìn)行養(yǎng)殖、種植、培植，這樣實(shí)現(xiàn)可再生能源采集、設(shè)施
建筑、設(shè)施農(nóng)業(yè)一體化的設(shè)計，從而即實(shí)現(xiàn)以可再生能源為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)取代傳統(tǒng)的以傳
統(tǒng)能源為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)，又實(shí)現(xiàn)了光伏電站發(fā)電。 具體發(fā)明內(nèi)容如下 —種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，包括可再生能源采集生成系統(tǒng)、一個設(shè)施農(nóng)
業(yè)建筑、電力并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是至少有一個設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑，在其屋頂上和/或墻體上設(shè)
置有太陽能光伏電池板，實(shí)現(xiàn)電能的采集，電能用于并網(wǎng)傳輸和/或?yàn)樵O(shè)施農(nóng)業(yè)提供能源，
即實(shí)現(xiàn)光伏的發(fā)電又同時保證實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的進(jìn)行。
太陽能光伏電池板系統(tǒng)為至少下列之一 A、太陽能單晶硅發(fā)電電池； B、太陽能多晶硅發(fā)電電池； C、太陽能非晶硅發(fā)電電池，包括碲化鉻、銅銦鎵錫薄膜電池；[0020] D、聚焦光伏電池，采用上述電池的聚焦光伏發(fā)電系統(tǒng)。 還包括有蓄電池，使得太陽能光伏電池產(chǎn)生的電能可以進(jìn)行儲存，還設(shè)置有逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以使得可以并網(wǎng)輸送，蓄電池以及逆變器設(shè)置在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑內(nèi)。 還設(shè)置有熱能采集部分，熱能采集面積至少滿足設(shè)置農(nóng)業(yè)建筑的冬季供暖或夏季
的制冷，所采用的可再生能源熱能采集系統(tǒng)為至少下列之一 A、太陽能低溫采集系統(tǒng)包括平板、真空管、熱管真空管采集系統(tǒng)； B、中高溫太陽能熱采集系統(tǒng)槽式、蝶式、塔式采集系統(tǒng)； C、淺層地表熱熱能利用； D、地表水源熱能，包括地表水源通過熱泵進(jìn)行升溫產(chǎn)生的熱能或制冷；[0027] E、生物質(zhì)熱能；[0028] F、沼氣池?zé)崮堋?電能及熱能用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的溫度、濕度控制，在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑內(nèi)至少包括產(chǎn)生氧氣的作物種植區(qū)、以及吸收氧氣的菌類的培植區(qū)和/或動物養(yǎng)殖區(qū)的兩個區(qū)域，使得一個區(qū)域與另外一個區(qū)域的產(chǎn)生的物質(zhì)可以構(gòu)成作物食物鏈的互補(bǔ)或循環(huán)，即產(chǎn)生氧氣的作物種植區(qū)、以及吸收氧氣的菌類的培植區(qū)和/或動物養(yǎng)殖區(qū)的氧氣數(shù)量保持平衡，使其可以依靠建筑內(nèi)部的農(nóng)業(yè)形成物質(zhì)的互補(bǔ)，從而構(gòu)成動態(tài)平衡，不需要額外的氧氣和二氧化碳的補(bǔ)充，就可以保持平衡與穩(wěn)定，構(gòu)成可再生能源的設(shè)施農(nóng)業(yè)。 在可再生能源的熱采集的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域?yàn)橥腹饣虬胪腹獾奈蓓?，其相對?yīng)的 建筑物內(nèi)設(shè)置需要陽光照射的種植類作物的種植或者養(yǎng)殖類的養(yǎng)殖，在可再生能源的電能 采集區(qū)域所對應(yīng)的區(qū)域的屋頂采用不透明的屋頂，其相對應(yīng)的建筑物的區(qū)域進(jìn)行不需要陽 光直接照射的菌類培植或者養(yǎng)殖類的養(yǎng)殖。 在設(shè)置農(nóng)業(yè)建筑的屋頂上和/或墻體上設(shè)置有采用太陽能光伏電池板以及太陽 能光熱采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電能和熱能的采集，電能及熱能用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的溫度、濕度控制或?qū)?現(xiàn)并網(wǎng)，在太陽能光熱采集的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域?yàn)橥腹饣虬胪腹獾奈蓓?，其相對?yīng)的建筑 物內(nèi)設(shè)置需要陽光的種植類作物的種植或者養(yǎng)殖類的養(yǎng)殖，在太陽能光電所對應(yīng)的區(qū)域的 屋頂采用不透明的屋頂，其相對應(yīng)的建筑物的區(qū)域進(jìn)行不需要陽光的菌類培植或者養(yǎng)殖類 的養(yǎng)殖。 還有傳統(tǒng)能源進(jìn)行補(bǔ)充，以便在特殊氣候進(jìn)行補(bǔ)充，其能源方式可以選擇下列之 A、煤； B、油； C、氣； D、電。 還設(shè)置有一個蓄熱系統(tǒng)，熱能儲存器件設(shè)置在建筑物內(nèi)、建筑頂、地面以下，在熱 能儲存器件中設(shè)置有蓄熱材料，蓄熱材料周圍設(shè)置有保溫材料，將熱能進(jìn)行儲存；蓄熱系統(tǒng) 設(shè)置在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑的室內(nèi)的地面以下，其上部可以進(jìn)行種植或養(yǎng)殖。 還設(shè)置有一個蓄熱系統(tǒng)，熱能儲存器件設(shè)置在建筑物內(nèi)、建筑頂、地面以下，在熱 能儲存器件中設(shè)置有蓄熱材料，蓄熱材料周圍設(shè)置有保溫材料，將熱能進(jìn)行儲存；蓄熱系統(tǒng) 設(shè)置在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑的室內(nèi)的地面以下，其上部可以進(jìn)行種植或養(yǎng)殖。 種植區(qū)的面積和培植區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)的面積完全匹配并構(gòu)成食物鏈，種植區(qū)產(chǎn)生的氧 氣的數(shù)量滿足培植區(qū)的菌類的氧氣的吸收數(shù)量，種植區(qū)吸收的二氧化碳數(shù)量滿足菌類養(yǎng)殖 區(qū)吸收的二氧化碳數(shù)量，可以保證建筑內(nèi)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的循環(huán)要求。 還設(shè)置有沼氣池，將養(yǎng)殖動物的糞便和/或種植類的廢棄物投入到沼氣池，實(shí)現(xiàn) 沼氣的生產(chǎn)。沼氣用于供暖、制冷、以及發(fā)電。 多個設(shè)施建筑進(jìn)行連棟建筑，建筑內(nèi)的溫、光、水、氣、肥采用智能化自動控制，對 作物或葉片溫度、莖流量、莖桿設(shè)置有檢測儀器，多養(yǎng)殖類動物設(shè)置溫度、身高、體重檢測設(shè) 備，并優(yōu)選無土栽培。 設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑采用平面屋頂或拱形屋頂，其屋頂采用可開啟、移動的屋頂，在其至 少三面墻體采用保溫墻體，頂部的透光部分采用保溫透光材料，優(yōu)選真空玻璃。 設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑的供暖、制冷優(yōu)先選用與地表熱能進(jìn)行換熱的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源的供 應(yīng)，當(dāng)?shù)乇頍崮艿臏囟冗_(dá)不到設(shè)置的要求時，首先采用可再生能源進(jìn)行補(bǔ)充，優(yōu)先選用太陽 能熱能、淺層地表熱能熱泵空調(diào)、沼氣進(jìn)行補(bǔ)充。 熱能的采集、傳輸、控制系統(tǒng)、利用、儲存各單元之間的換熱、傳熱，以及設(shè)施農(nóng)業(yè) 建筑的供暖、制冷與地表熱能進(jìn)行換熱，采用至少下列結(jié)構(gòu)之一 A、通過強(qiáng)制循環(huán)的流體進(jìn)行傳熱，并設(shè)置有循環(huán)泵；[0046] B、通過熱管技術(shù)。
采用下列結(jié)構(gòu)之一通過熱管進(jìn)行吸熱、傳熱、換熱 A、普通熱管其蒸發(fā)端直接進(jìn)行對太陽能的接收，冷凝端與一個強(qiáng)制循環(huán)流動的 流體進(jìn)行換熱； B、整體熱管將多個光學(xué)鏡對應(yīng)的不同的熱管的太陽能吸熱部分相互并聯(lián)到一個 垂直的管道上，組成為整體熱管的蒸發(fā)端，其共同擁有一個冷凝端，冷凝端蓄熱器和/或蒸 汽鍋爐連接，將熱能進(jìn)行儲存或直接用于產(chǎn)生蒸汽； C、分離式循環(huán)熱管將多個光學(xué)鏡對應(yīng)的不同的熱管的太陽能吸熱部分進(jìn)行串 聯(lián)，組成為一個共同熱管的蒸發(fā)端，其共同擁有一個冷凝端，冷凝端蓄熱器和/或蒸汽鍋爐 連接，將熱能進(jìn)行儲存或直接用于產(chǎn)生蒸汽； D、可連接熱管通過熱管的可連接結(jié)構(gòu)將熱管進(jìn)行連接，構(gòu)成熱管的體系； E、環(huán)路熱管； F、脈沖熱管將熱管進(jìn)行串聯(lián)，選取不同的連接段成為冷凝端，構(gòu)成脈沖自震蕩熱 管的結(jié)構(gòu)； G、循環(huán)自激振蕩熱管。 此種結(jié)構(gòu)的跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為 1、采用本實(shí)用新型的設(shè)施農(nóng)業(yè)電站，有機(jī)的將農(nóng)業(yè)與發(fā)電結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了太陽 能發(fā)電與設(shè)施農(nóng)業(yè)的成本的降低； 2、為太陽能光伏提供了一種新的技術(shù)應(yīng)用方法，實(shí)現(xiàn)了低成本的太陽能光伏發(fā) 電，為規(guī)?；奶柲芄夥膽?yīng)用提供了技術(shù)方法； 3、實(shí)現(xiàn)了實(shí)施農(nóng)業(yè)的低成本大規(guī)模的發(fā)展，特別是為其提供了可再生能源的能源 供應(yīng)系統(tǒng)；

圖一 獨(dú)棟設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站 圖二 聯(lián)棟設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站 圖中數(shù)字含義為 1 :太陽能光伏電池，2 :可再生能源熱采集系統(tǒng)，3 :養(yǎng)殖區(qū)，4 :培植區(qū)，5 :種植區(qū)， 6 :蓄熱池，7 :保溫材料，8 :沼氣池，9 :換熱系統(tǒng)，10 :并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 獨(dú)棟設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站 如圖1所示，獨(dú)棟的設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑中采用真空玻璃管最為可再生能源的熱能采集 系統(tǒng)(2)，設(shè)置在溫室屋頂?shù)牡撞?，該部分對?yīng)的屋頂為透明的真空玻璃；其下部對應(yīng)的空 間區(qū)域(5)，設(shè)置蔬菜種植區(qū)；在其上部設(shè)置有單晶硅的太陽能光伏電池實(shí)現(xiàn)可再生能源 的電能采集(l)，該部分的為不透明的屋頂，其下部對應(yīng)的區(qū)域分別為雞的養(yǎng)殖區(qū)域(3)和 蘑菇種植區(qū)域(4)，太陽能熱能部分設(shè)置有蓄熱池(6)，設(shè)置在建筑底部的地面以下，太陽 能采集部分(2)與蓄熱池采用流體的換熱裝置(9)進(jìn)行傳熱，其泵驅(qū)動的動力來源于太陽 能光電采集的電能，在種植區(qū)域內(nèi)的地面以下設(shè)置有沼氣池(8)，雞糞以及蔬菜的殘余部分放入到蓄熱池內(nèi)進(jìn)行成為沼氣，沼氣用于冬季的供暖以及夏季的制冷；除此之外，全部的控 制系統(tǒng)、營養(yǎng)液的輸送、消毒，全部的監(jiān)控系統(tǒng)所使用的電能全部的用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的太陽能 采集的電力來提供，這樣整個系統(tǒng)采用可再生能源實(shí)現(xiàn)設(shè)置能源的供應(yīng)，同時，太陽能光伏 發(fā)電通過并網(wǎng)控制系統(tǒng)(10)進(jìn)行并網(wǎng)輸送到遠(yuǎn)方。 實(shí)施例二 聯(lián)棟設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站 如圖2所示，采用兩個聯(lián)棟的設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑，第一個采用真空玻璃管最為可再生 能源的熱能采集系統(tǒng)(2)，設(shè)置在溫室的屋頂?shù)牡撞?，該部分對?yīng)的屋頂為透明的真空玻 璃；其下部對應(yīng)的空間區(qū)域(5)，設(shè)置無土栽培的稻谷；在其屋頂?shù)纳喜吭O(shè)置有槽式的聚焦 跟蹤的太陽能采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直接的熱發(fā)電(l)，該部分的為不透明的屋頂，其下部對應(yīng)的 區(qū)域分別為羊的養(yǎng)殖區(qū)域(3)和蘑菇種植區(qū)域(4)，太陽能熱能部分設(shè)置有蓄熱池(6)，設(shè) 置在建筑底部的地面以下，太陽能采集部分(2)與蓄熱池采用流體的換熱裝置(9)進(jìn)行傳 熱，其泵驅(qū)動的動力來源于太陽能光電采集的電能，在種植區(qū)域內(nèi)的地面以下設(shè)置有沼氣 池(8)，羊糞以及稻谷的殘余部分放入到蓄熱池內(nèi)進(jìn)行成為沼氣，沼氣用于冬季的供暖以及 夏季的制冷；第二個建筑與第一個緊密連接構(gòu)成連體建筑，采用熱管真空玻璃管最為可再 生能源的熱能采集系統(tǒng)(2)，設(shè)置在溫室的屋頂?shù)纳喜?，該部分對?yīng)的屋頂為透明的真空玻 璃；其下部對應(yīng)的空間區(qū)域(5)，設(shè)置無土栽培的稻谷；在其屋頂?shù)纳喜吭O(shè)置有槽式的聚焦 跟蹤的太陽能采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直接的熱發(fā)電(1)，該部分的為不透明的屋頂，其下部對應(yīng)的區(qū) 域分別為羊的養(yǎng)殖區(qū)域(3)和蘑菇種植區(qū)域(4)，太陽能熱能部分設(shè)置有蓄熱池(6)，設(shè)置 在建筑底部的地面以下，太陽能采集部分(2)與蓄熱池采用流體的換熱裝置(9)進(jìn)行傳熱， 采用熱管技術(shù)實(shí)現(xiàn)換熱。在種植區(qū)域內(nèi)的地面以下設(shè)置有沼氣池(8)，羊糞以及稻谷的殘余 部分放入到蓄熱池內(nèi)進(jìn)行成為沼氣，沼氣用于冬季的供暖以及夏季的制冷； 除此之外，全部的控制系統(tǒng)、營養(yǎng)液的輸送、消毒，全部的監(jiān)控系統(tǒng)所使用的電能 全部的用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的太陽能光伏的電力來提供，這樣整個系統(tǒng)采用可再生能源實(shí)現(xiàn)設(shè)置 能源的供應(yīng)，同時，太陽能光伏的電力，通過并網(wǎng)系統(tǒng)(10)輸送到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)光伏電站的發(fā) 電。
權(quán)利要求一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，包括可再生能源采集生成系統(tǒng)、一個設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑、電力并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是至少有一個設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑，在其屋頂上和/或墻體上設(shè)置有太陽能光伏電池板，實(shí)現(xiàn)電能的采集，電能用于并網(wǎng)傳輸和/或?yàn)樵O(shè)施農(nóng)業(yè)提供能源，即實(shí)現(xiàn)光伏的發(fā)電又同時保證實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的進(jìn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是太陽能光伏 電池板系統(tǒng)為至少下列之一A、 太陽能單晶硅發(fā)電電池；B、 太陽能多晶硅發(fā)電電池；C、 太陽能非晶硅發(fā)電電池，包括碲化鉻、銅銦鎵錫薄膜電池；D、 聚焦光伏電池，采用上述電池的聚焦光伏發(fā)電系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是還包括有 蓄電池，使得太陽能光伏電池產(chǎn)生的電能可以進(jìn)行儲存，還設(shè)置有逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為 交流電，以使得可以并網(wǎng)輸送，蓄電池以及逆變器設(shè)置在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是還設(shè)置有可 再生能源的熱采集的區(qū)域，所采集的熱能至少滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑的冬季供暖或夏季的制 冷，可再生能源的熱采集的區(qū)域所采用的可再生能源熱能采集系統(tǒng)為至少下列之一A、 太陽能低溫采集系統(tǒng)包括平板、真空管、熱管真空管采集系統(tǒng)；B、 中高溫太陽能熱采集系統(tǒng)槽式、蝶式、塔式采集系統(tǒng)；C、 淺層地表熱熱能利用；D、 地表水源熱能，包括地表水源通過熱泵進(jìn)行升溫產(chǎn)生的熱能或制冷；E、 生物質(zhì)熱能； F、沼氣池?zé)崮堋?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是還設(shè)置有一 個蓄熱系統(tǒng)，熱能儲存器件設(shè)置在建筑物內(nèi)、建筑頂、地面以下，在熱能儲存器件中設(shè)置有 蓄熱材料，蓄熱材料周圍設(shè)置有保溫材料，將熱能進(jìn)行儲存；蓄熱系統(tǒng)設(shè)置在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑 的室內(nèi)的地面以下，其上部可以進(jìn)行種植或養(yǎng)殖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是在可再生能 源的熱采集的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域?yàn)橥腹饣虬胪腹獾奈蓓?，其相對?yīng)的建筑物內(nèi)設(shè)置需要陽 光照射的種植類作物的種植或者養(yǎng)殖類的養(yǎng)殖，在太陽能光伏電池的電能采集區(qū)域所對應(yīng) 的區(qū)域的屋頂采用不透明的屋頂，其相對應(yīng)的建筑物的區(qū)域進(jìn)行不需要陽光直接照射的菌 類培植或者養(yǎng)殖類的養(yǎng)殖。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是在設(shè)施農(nóng) 業(yè)建筑內(nèi)至少包括作物種植區(qū)、菌類的培植區(qū)、動物養(yǎng)殖區(qū)的至少兩個區(qū)域，使得一個區(qū)域 與另外一個區(qū)域的產(chǎn)生的物質(zhì)可以構(gòu)成作物食物鏈的互補(bǔ)或循環(huán)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是種植區(qū)的面 積和培植區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)的面積完全匹配并構(gòu)成食物鏈，種植區(qū)產(chǎn)生的氧氣的數(shù)量滿足培植區(qū) 的菌類的氧氣的吸收數(shù)量，種植區(qū)吸收的二氧化碳數(shù)量滿足菌類養(yǎng)殖區(qū)吸收的二氧化碳數(shù) 量，可以保證建筑內(nèi)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的循環(huán)要求。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-6所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是還有傳統(tǒng)能源進(jìn)行補(bǔ)充，以便在特殊氣候進(jìn)行補(bǔ)充，其能源方式可以選擇下列之一 A、 煤;B、 油；C、 氣；D、 電。
10.根據(jù)權(quán)利要求l-6所述的一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，其特征是還設(shè)置有 沼氣池，將養(yǎng)殖動物的糞便和/或種植類的廢棄物投入到沼氣池，實(shí)現(xiàn)沼氣的生產(chǎn)，沼氣用 于供暖、制冷、以及發(fā)電。
專利摘要本實(shí)用新型的目的就是提供一種可再生能源設(shè)施農(nóng)業(yè)光伏電站，將太陽能發(fā)電與設(shè)施農(nóng)業(yè)通過設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑有機(jī)的結(jié)合為一體，設(shè)施農(nóng)業(yè)的建筑設(shè)計以及太陽能光伏發(fā)電的設(shè)計同時適合于農(nóng)業(yè)及太陽能光伏發(fā)電的要求，將太陽能光伏電池設(shè)置在建筑屋頂或墻體上，在設(shè)施農(nóng)業(yè)建筑內(nèi)不同的區(qū)域進(jìn)行養(yǎng)殖、種植、培植，這樣實(shí)現(xiàn)可再生能源采集、設(shè)施建筑、設(shè)施農(nóng)業(yè)一體化的設(shè)計，從而既實(shí)現(xiàn)以可再生能源為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)取代傳統(tǒng)的以傳統(tǒng)能源為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)，又實(shí)現(xiàn)了光伏電站發(fā)電。
文檔編號F24J3/08GK201499109SQ200920302760
公開日2010年6月2日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者李建民 申請人:北京智慧劍科技發(fā)展有限責(zé)任公司