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光伏发电技术在助力科技兴农领域的研究与应用

张凯旋

山西二建集团有限公司

摘要: 随着科技的不断发展,光伏发电技术在农业领域的应用越来越广泛。本文主要研究了光伏发电技术在助力科技兴农领域的研究与应用,通过对光伏发电技术的概述、光伏发电技术在农业领域的应用现状以及存在的问题进行分析,提出了一些建议和措施,以期为我国农业科技的发展提供一定的参考。
关键词: 光伏发电技术;科技兴农;应用;研究
DOI:10.12721/ccn.2023.157279
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前言:

农业是国家经济的基础,科技兴农是实现农业现代化的重要途径。近年来,随着光伏发电技术的不断发展,其在农业领域的应用越来越广泛,为农业生产提供了绿色、可持续的能源支持。然而,光伏发电技术在农业领域的应用还存在一定的问题,需要进一步研究和探讨。本文将对光伏发电技术在助力科技兴农领域的研究与应用进行探讨,以期为我国农业科技的发展提供一定的参考。

第一部分:光伏发电技术是什么

光伏发电技术是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能的技术。太阳能电池是一种半导体材料制成的光电转换器件,当太阳光照射到电池上时,光子与半导体材料中的电子相互作用,使电子从价带跃迁到导带,形成电子-空穴对,从而产生电流[1]

第二部分:光伏发电技术在农业领域的应用现状

2.1 光伏发电技术在农田灌溉中的应用

随着全球能源危机的加剧和环境污染问题的日益严重,光伏发电技术在农业领域的应用越来越广泛。在农田灌溉方面,光伏发电系统可以为农田提供稳定的电力供应,实现自动化灌溉,提高水资源利用效率。此外,光伏发电系统还可以与太阳能水泵相结合,为农田提供更加环保、节能的灌溉方式。目前,这种技术已经在一些发达国家得到了广泛应用,如美国、德国等。

2.2 光伏发电技术在温室大棚中的应用

温室大棚是农业生产的重要设施,对于保障粮食安全具有重要意义。光伏发电技术在温室大棚中的应用主要体现在为温室提供电力支持,实现温室内环境的智能化控制。通过安装光伏发电系统,温室可以实现自动调节温度、湿度、光照等环境参数,提高农作物的产量和品质。此外,光伏发电系统还可以为温室提供照明、通风等设备所需的电力,降低农业生产成本[2]

第三部分:光伏发电技术在农业领域应用存在的问题

3.1 光伏发电技术在农业领域应用的局限性

尽管光伏发电技术在农业领域的应用具有巨大的潜力,但其仍然存在一些局限性。首先,光伏发电系统的安装和维护需要专业知识和技能,这对于许多农民来说可能是一个挑战。其次,光伏发电系统的效率受到地理位置、气候条件和季节变化的影响,这可能会影响其在农业领域的应用效果。此外,光伏发电系统的初期投资成本较高,这可能会阻碍一些农民采用这种技术。

3.2 光伏发电技术在农业领域应用的成本问题

光伏发电技术在农业领域的应用成本主要包括设备成本、安装成本、运营和维护成本等。其中,设备成本是最主要的部分,包括光伏板、逆变器、电池等设备的购买成本。安装成本包括设备的安装和调试费用。运营和维护成本包括设备的定期检查、维修和更换费用。这些成本对于许多农民来说可能是一个重要的考虑因素。

3.3 光伏发电技术在农业领域应用的技术问题

光伏发电技术在农业领域的应用还面临一些技术问题。例如,如何提高光伏发电系统的效率,以满足农业生产的电力需求;如何处理光伏发电系统产生的电能,以减少能源浪费;如何保证光伏发电系统的稳定性和可靠性,以确保农业生产的正常进行等。

3.4 光伏发电技术在农业领域应用的政策问题

政策问题是影响光伏发电技术在农业领域应用的一个重要因素。政府的政策支持和补贴可以降低光伏发电系统的初期投资成本,提高农民采用这种技术的积极性。然而,政策的不确定性可能会影响农民的投资决策。此外,政府还需要制定相应的法规和标准,以确保光伏发电系统的安全和环保[3]

第四部分:光伏发电技术在农业领域应用的建议和措施

4.1 加大光伏发电技术在农业领域的研发投入

为了推动光伏发电技术在农业领域的广泛应用,有必要加大对该领域的研发投入。这包括对新型光伏材料、设备和技术的研发,以及对光伏发电系统在农业环境中的性能优化和适应性研究。此外,还需要加强对光伏发电与农业生产相结合的新模式、新方法的研究,以实现光伏发电技术与农业生产的深度融合。

4.2 完善光伏发电技术在农业领域的政策体系

政策是推动光伏发电技术在农业领域发展的重要手段。政府应进一步完善相关政策体系,包括提供财政支持、税收优惠等政策,鼓励企业和个人投资光伏发电项目。同时,还应制定相应的法规和标准,规范光伏发电技术在农业领域的应用,保障其安全、高效运行。

4.3 提高光伏发电技术在农业领域的技术水平

提高光伏发电技术在农业领域的技术水平,是实现其在农业领域广泛应用的关键。这需要加强科研机构和企业之间的合作,共享研发资源,共同攻关技术难题。同时,还应加强人才培养,提高农业领域光伏发电技术的专业人才水平[4]

4.4 加强光伏发电技术在农业领域的推广应用

推广应用光伏发电技术在农业领域,不仅可以提高农业生产效率,还可以促进农村经济发展,改善农民生活。因此,需要加强光伏发电技术在农业领域的推广应用。这包括开展示范项目,展示光伏发电技术在农业领域的应用效果;加强宣传推广,提高农民对光伏发电技术的认识和接受度;提供技术支持和服务,帮助农民解决光伏发电技术应用中的问题。

总结:

光伏发电技术在助力科技兴农领域的研究与应用具有重要意义。通过对光伏发电技术的概述、光伏发电技术在农业领域的应用现状以及存在的问题进行分析,本文提出了一些建议和措施,以期为我国农业科技的发展提供一定的参考。然而,光伏发电技术在农业领域的应用仍然面临诸多挑战,需要政府、企业和科研机构共同努力,不断推动光伏发电技术在农业领域的研究与应用,为实现我国农业现代化和可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]傅其昌,施红如.太阳能光伏发电技术在农业智能化灌溉系统的应用研究[J].山东农机化,2022(03):43-45

[2]姜灏桢. 聚光光伏集热温差一体化联合系统研究[D].东北农业大学,2022.

[3]张凯铭. 风光互补发电系统最大功率点跟踪及储能控制策略研究[D].东北农业大学,2022.

[4]刘亚楠. “双碳”战略导向下Y公司分布式光伏发电技术价值评估研究[D].山东财经大学,2022.