薄膜光伏太阳能大棚在杭推广前景分析

时间：2025-04-28

薄膜光伏太阳能大棚在杭州的推广前景分析

探索Exploration

薄膜光伏太阳能大棚在杭推广前景分析

刘辉

傅巧娟

沈国正

周毅飞

杭州市农业科学研究院

薄膜光伏太阳能大棚是近两年来刚刚兴起的将现代设施农业大棚、薄膜光伏太阳能发电和LED光照结合起来，既能运用农地直接低成本发电，也不影响大棚内农作物正常生长的一种新型设施农业大棚，它开启了低碳农业发展的新模式，具有良好的经济效益和生态效益，发展前景十分广阔。

随着我国太阳能薄膜电池板制造技术的快速发展，用透明的太阳能光伏薄膜替代传统的大棚薄膜，应用在设施农业大棚上已成为可能。薄膜光伏太阳能大棚是通过薄膜分光技术将太阳辐射分为植物需要的光能和用于太阳能发电的光能，或用太阳能发的电能转化为植物生长所需要的光合有效辐射能（如棚内采用LED灯作为补光），既满足了植物正常生长的光照需要，又能实现光电转换，实现了低成本光能发电。

农业大棚会用遮阳网来减低紫外线辐射。薄膜式太阳能大棚顶上的薄膜式太阳能电池能吸收波长小于600nm的光子发电，因此不必在大棚顶上加装遮阳网。此外，薄膜光伏太阳能大棚可以根据植物生长的需要控制棚内温度、湿度、光照度，科学调整植物生长的最佳环境，是集农业生产、太阳能发电为一体的智能化新型设施农业大棚。同时，晶硅组件受硅片原材料尺寸的限制，组件尺寸比较单一。相较而言，非晶硅薄膜式太阳能电池是沉积在玻璃衬底上的，可以根据不同农业大棚的要求实现任意尺寸的随意切割，能够更好地满足客户多种农业大棚的定制化需求。

传统太阳能发电需占用大量的土地，这对于土地资源有限的中国来讲是一个不容忽视的问题。而薄膜光伏太阳能发电农业大棚可以充分有效地利用土地资源，使农业用土地资源利用最大化。因为薄膜式光伏太阳能大

薄膜光伏太阳能大棚的特点和优势

薄膜光伏太阳能大棚顶上装设有非晶硅薄膜式太阳能电池，用来发电的非晶硅厚度不到0.5微米，不及传统晶硅太阳能电池厚度的百分之一，使原来无法穿透晶硅太阳能电池的太阳光可以透过非晶硅薄膜太阳能电池照射到棚内的植物，太阳光中植物生长所需要的波段在穿透大棚屋顶的太阳能电池板后被植物吸收，植物生长所不需要的波段则部分被太阳能电池吸收发电，部分转换成热能加温农业大棚。植物进行光合作用主要是利用波长为610nm－720nm（波峰为660nm）的红橙光，而绿色光是植物生长所不需要的波段，绿色光被大棚顶上的太阳能电池吸收发电并不会影响植物生长。紫外线也是植物生长所不需要的波段，甚至会破坏植物，一般

棚是在不影响设施农业生产的条件下，充分利用大棚顶部空间开展太阳能发电，可以为当地电网提供电力，很好地实现节约土地资源，节能减排，真正实现低碳农业，多重经济效益显现，而且与传统太阳能电站相比，电站可以建在人口密集区，减少了输电过程中的电量损耗。

此外，长期以来，我国光伏太阳能产业过度依靠“来料加工”和“海外市场”，据了解，我国薄膜光伏太阳能电池加工企业高达70%的产值依赖出口，有些企业甚至高达90%。近年来，我国设施农业发展迅速，设施农业大棚面积巨大，如将薄膜光伏太阳能电池板应用于设施农业大棚，设施农业大棚有望成为薄膜光伏太阳能电池转向内销市场的一个突破口，市场规模巨大。薄膜太阳能电池的这一用途，有望改变光伏产业的发展态势。

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薄膜光伏太阳能大棚在杭州的推广前景分析

薄膜光伏太阳能电池板应用于设施农业大棚的市场价值2009年为95亿日元，在日本政府补助政策的相关刺激下，这一市场到2020年有望增长到420亿日元。近两年来，薄膜光伏太阳能农业大棚在我国也才刚刚起步，目前仅在山东寿光、河北承德、江苏（南京、常州和泰

薄膜光伏太阳能大棚发展现状

近年来，随着太阳能薄膜电池制造技术的快速更新，非晶体硅薄膜式太阳能电池已经在德国、美国、日本等发达国家广泛运用于设施农业大棚。据了解，在日本，

州）、江西上饶和鹰潭、湖北武汉、青海乐都、宁夏中卫以及海南三亚等地建有小规模的示范大棚或已立项正在建设中(表1)，其中部分建成的薄膜光伏太阳能大棚已实现了与当地电网的并网发电。

表1目前我国薄膜光伏太阳能大棚应用情况

建设地点

建设规模

建设企业

河北保定天威保变电气股份有限公司

山东维坊华天新能源集团公司