農業係統技術乾部培訓教材：光伏技術在農業中的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周長吉，高秀清 編

圖書標籤:

• 農業技術
• 光伏技術
• 農業應用
• 可再生能源
• 農村能源
• 技術培訓
• 農業現代化
• 新能源
• 光伏發電
• 農業工程

齣版社： 中國農業大學齣版社

ISBN：9787565510649

版次：1

商品編碼：11562177

包裝：平裝

叢書名： 農業係統技術乾部培訓教材

開本：32開

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：180

字數：110000

正文語種：中文

內容簡介

　　《農業係統技術乾部培訓教材：光伏技術在農業中的應用》重點介紹光伏農業技術的國內外發展情況、太陽能光伏發電係統的組成和原理以及光伏技術在農業生産中的應用技術，包括光伏溫室技術、光伏水泵提水節水技術、太陽能光伏殺蟲燈技術等內容，涵蓋瞭當前光伏技術在農業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，是農業係統專業技術乾部的繼續教育教材，也可作為高職院校相關專業等學生的參考教材。

目錄

一、光伏農業産業發展概述
（一）光伏農業興起的背景
（二）光伏農業的概念及內涵
1.光伏農業的概念
2.光伏農業的主要技術類型
3.光伏農業技術的主要特性
4.發展光伏農業的意義
（三）世界光伏農業發展概況
（四）中國光伏農業發展概況

二、太陽能光伏發電係統
（一）太陽能光伏發電係統的工作原理
1.太陽能光伏發電係統的構成
2.太陽能光伏發電係統工作原理
3.太陽能光伏發電係統的特點
（二）太陽能光伏發電係統的運行方式
1.離網運行係統
2.並網運行係統
（三）太陽能光伏發電係統的部件
1.太陽電池組件
2.蓄電池
3.控製器
4.逆變器
（四）太陽能光伏發電係統設計
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.控製器確定
（五）太陽能光伏發電係統的安裝、維護與管理
1.太陽能光伏發電係統的安裝
2.太陽能光伏發電係統的使用
3.太陽能光伏發電係統的日常維護
4.太陽能光伏發電係統的管理

三、光伏溫室技術
（一）光伏溫室齣現的背景
（二）光伏溫室的概念及發展現狀
1.光伏溫室的概念
2.光伏溫室的類型
3.光伏溫室的發展現狀
（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.光伏溫室屋麵傾角的設計
3.光伏溫室采光麵光伏組件布置數量及布置方案設計
4.案例分析
（五）光伏溫室的安裝與維護
1.光伏溫室屋麵安裝的一般規定
2.安裝施工
3.係統維護
（六）光伏溫室運行效益分析
1.建設投資
2.運行費用
3.生産效益

四、光伏水泵提水節水技術
（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.係統的基本構成
2.光伏水泵係統的效率及特性
（三）光伏水泵係統設計
1.光伏水泵係統的結構圖
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.係統選型步驟
（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.安裝控製器和逆變器
5.光伏係統布綫
6.水泵的安裝
7.注意事項
8.光伏係統安裝調試大綱
（五）光伏水泵的應用案例與效益分析
1.廣東徐聞地區的光伏水泵揚水係統及其技術經濟分析
2.青海省光伏水泵揚水係統及其技術經濟分析

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.殺蟲燈誘蟲的有效範圍
（三）太陽能光伏殺蟲燈的主要類型
1.根據殺蟲燈的燈源分類
2.根據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.控製器
3.蓄電池
4.誘集光源
5.燈杆及燈具外殼
（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

精彩書摘

　　《農業係統技術乾部培訓教材：光伏技術在農業中的應用》：
　　2.太陽能光伏發電係統工作原理
　　晴天時太陽電池接受太陽光，將光能轉換為直流電能，産生的直流電能經過控製器控製，輸送給蓄電池充電，同時將多餘的電能經逆變器轉變為交流電輸送給負載。晚上或陰雨天時蓄電池組放電，經過控製器控製將直流電能輸送給逆變器，經逆變器轉變為交流電輸送給負載。
　　3.太陽能光伏發電係統的特點
　　（1）太陽能光伏發電係統的優點
　　①安全可靠，故障率低。與水電、火電、核電、風電等能源相比，太陽能光伏發電係統相對簡單，無轉動部件，所以運行可靠。
　　②使用壽命長。不帶蓄電池的係統一次性投資，可保證20年供電。帶蓄電池的係統隻要5年左右需更換或維護蓄電池即可繼續工作。
　　③管理維護簡單。係統的設備僅需要很簡單的維護，主要是太陽能電池受光麵的定期清潔。
　　④部件積木化。光伏發電係統的部件已積木化，用戶可根據自己的需要，調整發電係統的容量大小，安裝時靈活方便。
　　⑤供電自主性。離網運行的光伏發電係統具有供電的自主性和靈活性，可減少公共電網故障給用戶帶來的不良影響及危害。
　　⑥高海拔性能。在高海拔處日照增強，光伏發電係統的功率輸齣也隨之增加，因此使用光伏發電非常有利。相反，在高海拔處運行柴油發電機，其發電效率也降低。
　　（2）光伏發電係統的缺點
　　①初始投資大。目前，太陽能光伏發電係統單位發電量的投資比火電、水電、風電的初始投資都要大。
　　②發電不穩定。與火電、水電和核電比較，太陽能光伏發電係統受天氣的影響比較大，發電量變化較大，不穩定。
　　（二）太陽能光伏發電係統的運行方式
　　太陽能光伏發電係統分為空間用係統和地麵用係統。空間用係統是指安裝在太空中的太陽能發電係統，主要運用於衛星、太空探測器等太空設備中的電源係統。地麵用係統是指安裝在地球錶麵的太陽能發電係統。農業生産中使用的光伏發電係統主要為地麵係統，但隨著我國太空探測的深入，在未來空間站進行農作物種植已經不是遙遠的未來。這裏主要介紹地麵係統。地麵係統按運行方式分為離網運行係統和並網運行係統兩大類。
　　1.離網運行係統
　　離網運行係統是未與公共電網相連接的閉閤光伏發電係統，主要應用於遠離公共電網的無電地區，為公共電網難以覆蓋的邊遠偏僻農村、牧區、海島的農牧民提供照明、看電視等基本生活用電，為通信中繼站、沿海與內河航標、輸油輸氣管道陰極保護、氣象颱站、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境中進行工廠化育苗、蔬菜（食用菌）栽培已經開始應用，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電進行植物生産是離網運行係統在光伏農業中應用的典型代錶。
　　離網運行係統可分為集中式光伏發電係統（光伏電站）和戶用光伏發電係統。
　　（1）集中式光伏發電係統
　　集中式光伏發電係統是指由專用場地、專用機房和專用圍欄或圍牆、專用的小規模電網等組成的交流光伏發電係統。機房內有專用的設備室和蓄電池室。專用場地用於安裝太陽電池方陣，機房用於安裝蓄電池、控製器、逆變器等電站設備，圍欄或圍牆用於保護電站。小規模電網用於將電力輸送到用戶。大規模光伏溫室（溫室群）是典型的集中式光伏發電係統在農業生産中應用的實例，溫室的采光屋麵就是專用的太陽電池闆安裝場所。
　　……

前言/序言

一、 綠色能源賦能現代農業：光伏技術革新之路 本書深入探討瞭光伏技術如何深度融閤於現代農業生産的方方麵麵，旨在為農業係統技術乾部提供一套全麵、係統、實用的培訓教材。從理論基礎到實踐應用，從技術原理到經濟效益，本書力求勾勒齣一幅綠色能源驅動下農業現代化發展的宏偉藍圖。 第一部分：光伏技術基礎與農業應用前景 1. 光伏發電原理深度解析： 半導體光電效應：詳述光伏電池的核心——半導體材料，特彆是矽基太陽能電池的工作原理。從晶體矽（單晶矽、多晶矽）的結構特性，到 PN 結的形成及其在光照下的電場效應，層層剖析光子轉化為電能的奧秘。 太陽能電池的結構與類型：全麵介紹不同類型太陽能電池的結構特點、優勢與劣勢，包括晶體矽電池、薄膜電池（如非晶矽、碲化鎘、銅銦鎵硒等）以及新興的第三代太陽能電池（如染料敏化太陽能電池、有機太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池）。重點分析其在農業環境下的適用性與發展潛力。 光伏組件與係統構成：闡述太陽能電池片如何組成光伏組件，組件如何串並聯形成光伏陣列，以及光伏係統所需的關鍵部件，如逆變器（集中式、組串式、微型）、支架係統、匯流箱、配電櫃、電纜等。講解各部件的功能、選型原則及安裝注意事項。 太陽能資源評估與利用：介紹如何評估特定區域的太陽能資源，包括日照時數、輻射強度、光譜特性等關鍵參數。講解測量方法、數據獲取渠道以及如何根據當地資源特點進行最優化的光伏係統設計。 2. 光伏技術在農業中的多元應用場景： 農田灌溉係統：重點介紹太陽能光伏水泵係統。分析其組成（光伏陣列、水泵控製器、直流/交流水泵）、工作原理、優勢（節能、環保、獨立運行）以及在不同規模農場、不同灌溉方式（滴灌、噴灌、湧灌）下的應用案例。提供水泵選型、係統設計與安裝的指導。 農業設施供電：探討光伏係統在溫室大棚、畜禽養殖場、農産品烘乾、冷藏保鮮庫等設施中的應用。分析如何利用光伏發電滿足這些設施的照明、加熱、通風、機械設備運行等用電需求。介紹離網型與並網型光伏係統的設計要點。 農産品烘乾與加工：詳細介紹太陽能光伏熱利用與光伏發電結閤的農産品烘乾技術。包括太陽能集熱器與光伏發電集成係統，以及純光伏驅動的烘乾設備。分析其在糧食、果蔬、藥材等不同農産品烘乾過程中的應用效果、能耗節約與品質提升。 漁光互補與農光互補：深入解讀“漁光互補”和“農光互補”模式。分析光伏闆架設在漁塘或農田上，實現能源生産與水産養殖/農作物種植的雙重效益。探討其對水質、養殖/種植模式、光照管理、生態環境的積極影響，以及技術實現的關鍵要素。 智慧農業與物聯網結閤：闡述光伏係統如何為農業物聯網設備（傳感器、攝像頭、控製器、無人機充電站等）提供穩定可靠的電力供應。介紹如何通過光伏係統結閤數據采集與分析，實現精準農業管理，提高生産效率。 農村生活用電與公共服務：分析光伏技術在解決農村地區無電或缺電問題、為村莊公共設施（如路燈、通信基站、醫療站）供電方麵的作用。 第二部分：光伏農業係統設計、安裝與運維 1. 光伏農業係統設計原則與方法： 需求分析與負荷計算：指導技術乾部如何根據農業生産的具體需求（灌溉量、設備功率、運行時間、溫濕度控製要求等）進行精確的用電負荷計算。 場地評估與選址：分析影響光伏係統安裝的因素，包括場地麵積、坡度、朝嚮、遮擋物（樹木、建築物、地形）等。講解如何進行現場勘測，評估最佳安裝位置與角度。 係統類型選擇（並網/離網/混閤）：根據農業生産的用電特性、電網接入條件及經濟性，選擇最適閤的係統類型。詳細介紹並網、離網及混閤係統的設計考量。 關鍵設備選型：提供光伏組件、逆變器、儲能電池、控製器、水泵、支架等關鍵設備的詳細選型指南。講解影響選型的技術參數、性能指標及可靠性評估。 安全與防雷設計：強調光伏係統安裝的電氣安全規範，包括接地、絕緣、過載保護等。講解太陽能發電係統的防雷設計原則與方案。 2. 光伏農業係統安裝技術與規範： 組件安裝：介紹不同類型支架（地麵固定支架、傾斜支架、跟蹤支架、屋頂支架、水麵漂浮支架）的安裝流程、固定方式及承重計算。講解組件的安裝順序、緊固要求及接綫規範。 逆變器與控製器安裝：指導逆變器、匯流箱、控製器等電氣設備的安裝位置、固定方式、布綫要求及環境適應性。 電纜敷設與連接：詳細介紹直流側與交流側電纜的選型、敷設方式（明敷、暗敷）、防護要求及連接方法。強調防水、防潮、防鼠咬等措施。 儲能係統集成：講解鋰離子電池、鉛酸電池等儲能設備的安裝、連接、電池管理係統（BMS）的配置及安全防護。 係統調試與並網測試：提供詳細的係統調試步驟，包括單體測試、集成測試、功能測試及性能測試。講解並網係統的並網檢測流程與技術要求。 3. 光伏農業係統運行與維護： 日常檢查與維護：列齣光伏係統日常運行中需要檢查的項目，如組件清潔度、綫路連接、設備外觀、運行參數（電壓、電流、功率）等。 組件清潔與維護：講解組件清潔的方法、頻率及注意事項，以確保發電效率。 設備故障排查與維修：提供常見故障（如發電量下降、逆變器報警、綫路中斷等）的診斷方法與維修技巧。 性能監測與數據分析：介紹如何通過監控係統（如手機APP、電腦平颱）實時監測光伏係統運行狀態，並進行曆史數據分析，評估係統性能與預測維護需求。 安全操作規程：強調光伏係統運維過程中的安全操作規程，包括高空作業、電氣安全、設備檢修等。 第三部分：光伏農業的經濟效益、政策支持與未來展望 1. 光伏農業的經濟效益分析： 發電成本與度電成本：分析光伏係統的初始投資、運行維護成本，並計算其度電成本。 投資迴報與經濟模型：介紹不同的經濟模型，如自發自用、餘電上網、全額上網等。計算光伏項目的投資迴報期、內部收益率（IRR）等關鍵財務指標。 節能減排效益：量化光伏係統在替代傳統化石能源方麵的節能效果和減少溫室氣體排放的環保效益。 提升農産品附加值：探討光伏技術在改善農産品品質、延長保鮮期、實現綠色認證等方麵帶來的附加價值。 案例分析：提供多個不同類型的光伏農業應用案例，詳細分析其經濟效益、投資規模、迴報周期及成功經驗。 2. 國傢與地方政策支持解讀： 補貼政策：梳理國傢及地方政府對太陽能光伏發電、農業現代化、農村能源轉型等方麵的補貼政策、財政奬勵措施及稅收優惠。 項目審批與備案：介紹光伏農業項目在不同地區、不同規模下的審批流程、備案要求及相關法律法規。 電網接入政策：解讀電網公司關於分布式光伏發電接入的政策規定、技術要求及並網流程。 綠色金融與項目融資：介紹綠色信貸、項目融資、保險等金融工具在支持光伏農業發展中的應用。 3. 光伏農業的未來發展趨勢： 智能化與集成化：分析光伏技術與人工智能、大數據、物聯網等前沿技術的深度融閤，實現更高效、更智能的農業生産。 新型光伏材料與技術：探討鈣鈦礦、有機光伏等新型高效、柔性、透明光伏技術的農業應用潛力。 儲能技術的進步：分析高密度、長壽命、低成本儲能技術的發展對光伏農業係統可靠性與經濟性的影響。 農業生態與環境保護：展望光伏農業在促進農業可持續發展、改善農村生態環境、推動鄉村振興戰略中的更大作用。 國際交流與閤作：分享國際上光伏農業發展的先進經驗與技術，促進國內技術創新與應用。 本書結構清晰，邏輯嚴謹，語言通俗易懂，配有大量的圖錶、案例和技術數據，旨在使農業係統技術乾部能夠快速掌握光伏技術在農業中的應用知識，提升專業技能，為推動我國農業綠色轉型和高質量發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

讀者A的評價： 這本書的排版簡直是場災難，裝幀拿到手就感覺鬆鬆垮垮，內頁紙張的質量也讓人不敢恭維，那種廉價的紙張反光度很高，長時間閱讀眼睛非常容易疲勞。更要命的是，章節之間的邏輯銜接混亂得讓人摸不著頭腦，有時候感覺像是在看好幾本不同作者拼湊起來的資料匯編，而不是一部係統性的教材。作者似乎過於沉迷於羅列技術名詞和行業術語，卻沒有花足夠的心思去解釋這些概念是如何在實際的農業生産場景中協同工作的。比如，介紹到某個新型的灌溉控製係統時，對硬件參數的描述非常詳盡，但對於這個係統如何集成到現有的農田管理流程中，如何應對突發的天氣變化，則避而不談，留下一堆模棱兩可的描述。這樣的敘述方式，對於初學者來說，無疑是勸退的門檻，讓他們在麵對復雜工程問題時，除瞭死記硬背那些生硬的公式和型號外，根本找不到解決問題的思路和方法論。我期待的是一本能提供實戰指導的工具書，而不是一本充滿印刷錯誤的術語詞典。對於一本標榜“技術乾部培訓”的教材而言，內容的深度和實用性都遠遠達不到應有的水準，更像是一份草率的行業概覽。

評分☆☆☆☆☆

讀者C的評價： 全書的案例分析環節，是這本書最讓人感到睏惑和沮喪的部分。案例的選擇非常陳舊，似乎是基於五年前甚至更早的試點項目數據整理而成，這些案例與當前國內主流農業技術裝備的發展水平已經嚴重脫節。舉例來說，書中詳細介紹瞭一個基於GPRS模塊進行數據迴傳的遠程監控係統，這在今天看來已經是落後於時代的方案瞭，現在的主流早已轉嚮瞭低功耗廣域網（LPWAN）或5G物聯網技術。更糟糕的是，即便是這些老舊案例，其數據呈現方式也極其不規範，圖錶標注不清，坐標軸缺失單位，讓讀者完全無法對案例的實際效益進行有效評估。我試圖通過這些案例來映射我所在地區的實際情況，但發現無論是環境參數設定，還是農作物類型選擇，都與我熟悉的北方旱地農業或南方水稻種植體係格格不入，缺乏足夠的地域適應性探討。一本優秀的教材應當提供的是一個思考的框架，而不是一堆過時的、無法復製的“標準答案”。這使得這本書在作為實際操作指南時，顯得力不從心。

評分☆☆☆☆☆

讀者E的評價： 這本書在跨學科內容的整閤方麵做得相當不到位，尤其是在涉及到政策法規和經濟效益分析的部分，顯得尤為薄弱和不專業。例如，在討論光伏發電上網的激勵政策時，隻是籠統地提到瞭“享受國傢補貼”，卻對不同省份的並網細則、電價結算周期、以及涉及到的農業補貼項目間的兼容性問題隻字未提，這些都是技術乾部在項目落地時必須麵對的現實壁壘。此外，關於投資迴報率（ROI）的估算，書中提供的財務模型過於理想化，完全忽略瞭土地流轉成本、貸款利息波動、以及農産品市場價格的不確定性等核心風險因素。一本實用的技術教材，必須將工程技術與項目經濟性、閤規性緊密結閤起來，因為脫離瞭經濟可行性和政策環境的技術方案，在現實中是無法實施的“空中樓閣”。這本書在彌閤技術可行性與商業可行性之間的鴻溝方麵，做得遠遠不夠，留給讀者的更多是技術上的憧憬，而非項目落地的信心。

評分☆☆☆☆☆

讀者D的評價： 從教學方法的角度來看，這本書的組織結構完全沒有遵循成人學習的規律。它更像是一部寫給大學本科生的知識點羅列，缺少瞭對已有工作經驗的尊重和調用。書中大量的純文字描述，沒有輔以足夠的視覺輔助材料，比如流程圖、結構示意圖、關鍵設備剖麵圖等。在講解復雜的傳感器網絡部署時，純粹依賴冗長的文字來描述節點間的相對位置和通信拓撲，這極大地增加瞭讀者的認知負荷，使得學習效率低下。我希望教材能提供更多“做中學”的機會，比如在每個模塊結束後，增加一些需要讀者動手計算或初步設計的小練習，或者提供一個虛擬環境下的模擬操作指南。然而，這本書幾乎完全依賴於被動的接受信息，缺乏互動性和參與感。對於需要快速掌握新技能以應對工作壓力的技術乾部而言，這種“填鴨式”的教學法顯然是效率低下的，它沒有真正激發讀者的主動探索欲望，僅僅是把信息塞給瞭我們，而沒有教會我們如何有效地消化和運用這些信息。

評分☆☆☆☆☆

讀者B的評價： 這本書的理論深度和廣度實在讓人有些失望，它更像是一份麵嚮市場營銷人員的入門宣傳冊，而不是提供給專業技術人員深入學習的教材。書中對某些前沿概念的闡述流於錶麵，缺乏必要的數學推導和物理原理支撐，讀者很難從根本上理解這些技術背後的驅動力。例如，關於能源效率優化的章節，隻是簡單地提到瞭“要使用更高效的逆變器”，卻完全沒有涉及不同拓撲結構逆變器在農業復雜負荷下的動態響應差異，更彆提如何根據農作物的生長周期麯綫來動態調整能源分配策略瞭。這種蜻蜓點水式的講解，對於那些已經具備一定電氣或自動化基礎的乾部來說，價值非常有限。閱讀過程中，我一直在尋找那種能夠激發思考、促使我跳齣既有框架去設計創新方案的“火花”，但遺憾的是，通篇下來，更多的是對現有成熟技術的平鋪直敘，缺乏對未來技術發展趨勢的批判性分析和前瞻性預判。如果教材的定位是培養具備創新能力的乾部，那麼這種“安全”的敘述方式是遠遠不夠的，它培養齣來的隻會是熟練的模仿者，而非真正的開拓者。