CN104641887B - 一种荒漠条件下地面式太阳能光伏基地 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地。本发明将光伏基地划成若干个长方形或正方形小区，每个小区可以容纳1MW或2MW太阳能光伏电池板列阵，然后在每一个小区四周采用免灌溉种植技术种植上荒漠植物，还可以在小区内电池板组间种植1至多排荒漠植物；太阳能光伏电池板下种植有经济价值的耐阴植物；在若干个小区组成的大区外采用免灌溉种植技术种植多排荒漠植物，成为防护林。本发明不仅可以有效增加荒漠地区地面式太阳能光伏基地的绿化美感，降低清洗次数和成本，减少水资源损耗，同时还可以增加一定经济收入，因此，本发明具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种在荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，属于生态光伏和荒漠化防治相结合的技术领域。
背景技术
太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。从区域分布来看，我国太阳能光伏产业基地以前主要集中于环渤海区域、长三角区域的江苏、华中华南地区的湖北以及广东，并形成了植草、养鸡、养鱼等生态光伏模式。受制于这些发达地区有限的土地面积，近年来光伏企业多向生态脆弱的我国西北部地区发展。由于现有的处于西北部荒漠区的地面式光伏企业仅仅注重光伏产业的发展，忽视了对周边荒漠进行生态治理，其太阳能光伏电池板都排列在茫茫沙漠或戈壁上，光伏基地四周以及太阳能光伏电池板下面和光伏电池板列阵四周都缺乏植被。这里面也包含有无荒漠生态治理技术能力或因治理投资成本过高的原因。因缺乏低投入低耗水荒漠生态治理技术，导致现有荒漠生态光伏模式单一，主要为生态光伏温室模式，而且这种模式投资太大。荒漠地区常年的风沙，既增加了光伏企业的清洗成本、降低了发电效果，加剧了西北部生态脆弱区水资源的消耗；也不能有效地促进当地的农牧民增收。从而导致太阳能光伏企业在西北部地区立案、报批都面临各方面阻力较大。而我国西北部广阔的荒漠土地和丰富的太阳能资源，又深深地吸引着光伏企业的投资目光，因而寻求一种新的生态友好型的荒漠生态光伏发展模式已成为众多太阳能光伏企业的当务之急。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明针对影响荒漠地区太阳能光伏产业发展的风沙因素，提供一种在荒漠条件下太阳能光伏电池板与植树有机结合的布局模式。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，包括：
(1) 将荒漠环境的地面式太阳能光伏基地划成若干小区，每个小区安装太阳能光伏电池板列阵（优选为2排×8个电池板为1 组，排间隔1.6 米，两组间隔南北9 米，东西间隔2 米，共计约245组），在每一个小区四周采用种植上1至多排荒漠植物；在小区内电池板组间种植1至多排荒漠植物，优选种植的荒漠植物株距2.5米；
(2) 太阳能光伏电池板下可以种植耐阴的荒漠植物；
(3) 在上述若干个小区组成的大区外种植技术种植上1至多排荒漠植物，成为防护林，优选种植5-10排荒漠植物，行距2.5米，株距3米。
所述的荒漠植物选自梭梭、沙打旺、沙冬青、胡杨、樟子松、红柳、杨树、榆树、沙枣、沙拐枣、沙棘、柠条、花棒、白刺、沙柳、青杨、枸杞中的一种或多种；所述的耐阴的荒漠植物选自苜蓿、苦豆子、鹰嘴豆、甘草、板蓝根、独尾草、刺山柑、狗牙根。
此外，小区四周和小区内电池板组间种植的荒漠植物以及小区中太阳能光伏电池板的排列布置成有进出口和运行道路，且小区间进出口相互衔接，方便太阳能光伏电池板清洗车或人工清洗以及维修人员进出以及小区间连续作业。
进一步的，所述的太阳能光伏电池板选自单晶硅光伏电板、多晶硅光伏电板、非晶硅光伏电板、铜铟锡光伏电板、砷化镓光伏电板、碲化镉光伏电板、或聚合物光伏电板。
对于所述荒漠植物和耐阴的荒漠植物，需经修剪以使其高度不遮挡和影响太阳能光伏电池板发电为宜。
优选采用免灌溉技术，当然也可以采用滴灌、渗灌、喷灌、漫灌技术种植荒漠植物和耐阴植物。
本发明所述的荒漠环境条件是指荒漠、荒地、黄土高坡，尤其是沙漠、戈壁、或石漠化地区。
通常而言，所述的小区是长方形、正方形或其他形状。
最后，所述太阳能光伏电池板每小区阵列为1MW或2MW。
本发明有益效果：本发明所述的一种荒漠条件下太阳能光伏电池板与植树有机结合的布局模式，不仅可以有效增加地面式太阳能光伏基地的绿化美感，还可以有效降低风沙危害，减少企业因风沙导致的清洗成本和生态脆弱区的水资源消耗、增加发电效果；同时通过将太阳板下的植物以及修剪的荒漠植物枝叶加工成饲料也能为企业增加一定的经济收入；其三，清洗太阳能电池板的废水还可以用于浇灌荒漠植物，促进植物生长。本发明所述的太阳能光伏电池板与荒漠植树有机结合的布局新模式，是未来荒漠地区太阳能生态光伏电池板布局发展的潮流，将具有广阔的应用前景。
附图说明
图1 地面式太阳能光伏基地小区的列阵示意图。其中，12MW太阳能光伏基地按照1MW为一列阵单位，划分为12个单位，每个单位大约为45亩，长方形；每个小区间距为10米。
图2 地面式太阳能光伏基地电池板列阵和种植的植物排列示意图。其中，每个小区内排列1MW太阳能光伏电池板(阵)。双线表示种植的荒漠植物；小区内横向单线表示2排(为一组)光伏电池板(单元)，共计约245组；箭头表示进出口和操作运行路线。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，这些实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
首先，选择实施地点：光照资源适宜于发展地面式太阳能光伏基地的荒漠地区。
(1)实施地点：选取内蒙古阿拉善巴彦浩特市边的腾格里沙漠。
(2)实施规模：12MW地面式光伏基地，采用255W的太阳能电池板。
(3)实施时间：2013年3月份。
(4)植物：选择健壮、无病虫害、长60 cm左右的梭梭枝条；苜蓿种子320kg。
(5)划分小区：将光伏基地按照1MW为一单位，因而12MW地面式光伏基地划分为12个小区(单位)，每个小区大约为45亩，长方形；每个小区间距为12米。如图1所示。
(6)太阳能光伏电池板列阵和梭梭种植：每个小区内太阳能电池板(单元)一排一排排列，组成一个列阵：2(排)×8(个电池板)为1 组，排间隔1.6 米，两组间隔南北9 米，东西间隔2 米，共计约245组；小区周边以及小区内电池板组间采用免灌溉技术种植梭梭1排，株距2.5米。四个大边采用免灌溉种植梭梭5-10排，行距2.5米，株距3米；并留有方便清洗车或人工清洗以及维修人员进出的出入口(5米宽)以及运行道路。如图2所示。
(7)撒播种子：采用撒播的方式播种苜蓿种子于太阳能光伏电池板下面的沙土中，每亩用种量约0.6kg；在清洗太阳能电池板时，电板下土壤水分较高时播种最宜。
(8)梭梭植株修剪：2014年当梭梭生长影响到光伏太阳能电池板发电时，将其高度修剪到1米左右，同时树冠大小修剪到不影响太阳能电池板发电为宜。
(9)苜蓿适时收获：干旱荒漠地区播种当年因苜蓿生长量小，2013年不收割；2014年在开花初期，即开花率达10％-30%时收割，此时产量高、草质好。
(10)实验结果：同对照相比，新模式清洗周期明显加长，见表1；同对照相比，每亩因种植苜蓿新增收益见表2。
表1 清洗次数对比
| 2013年 | 2014年 | |
| 对照 | 每月清洗1次 | 每月清洗1次 |
| 新模式 | 1.5个月清洗1次 | 2月清洗1次 |
表2 收益对比(干苜蓿按10元/公斤计)
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，其特征在于，包括：
(1) 将荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地划成若干小区，每个小区安装太阳能光伏电池板列阵，在每一个小区四周采用免灌溉技术种植上1至多排荒漠植物；在小区内电池板组间采用免灌溉技术种植1至多排荒漠植物；
(2) 太阳能光伏电池板下采用免灌溉技术种植耐阴的荒漠植物；
(3) 在上述若干个小区组成的大区外采用免灌溉技术种植上1至多排荒漠植物，成为防护林；
其中，所述小区四周和小区内电池板组间种植的荒漠植物以及小区中太阳能光伏电池板的排列布置成有进出口和运行道路，且小区间进出口相互衔接，方便太阳能光伏电池板清洗车或人工清洗以及维修人员进出以及小区间连续作业；
所述的荒漠植物选自梭梭、沙打旺、沙冬青、胡杨、樟子松、红柳、杨树、榆树、沙枣、沙拐枣、沙棘、柠条、花棒、白刺、沙柳、青杨、枸杞中的一种或多种；所述的耐阴的荒漠植物选自苜蓿、苦豆子、鹰嘴豆、甘草、板蓝根、独尾草、刺山柑、狗牙根；
所述的荒漠环境条件是指荒地、黄土高坡、沙漠、戈壁、或石漠化地区。
2.根据权利要求1所述的荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，其特征在于，所述的太阳能光伏电池板选自单晶硅光伏电板、多晶硅光伏电板、非晶硅光伏电板、铜铟锡光伏电板、砷化镓光伏电板、碲化镉光伏电板、或聚合物光伏电板。
3.根据权利要求1或2所述的荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，其特征在于：所述荒漠植物和耐阴的荒漠植物经修剪以使其高度不遮挡和影响太阳能光伏电池板发电。
4.根据权利要求1所述的荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，其特征在于，所述的小区是长方形、正方形。
5.根据权利要求1所述的荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，其特征在于：所述太阳能光伏电池板每小区阵列为1MW或2MW。
6.根据权利要求1所述的荒漠环境条件下的地面式太阳能光伏基地，其特征在于：所述太阳能光伏电池板在每个小区内列阵为2排×8个电池板为1 组，排间隔1.6 米，两组间隔南北9 米，东西间隔2 米，共计约245组；小区周边以及小区内电池板组间种植的荒漠植物株距2.5米；大区外种植5-10排荒漠植物，行距2.5米，株距3米。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |