一、薄膜光伏太陽能大棚的特點(diǎn)和優(yōu)勢

1、特點(diǎn)：薄膜光伏太陽能大棚頂上裝設(shè)有非晶硅薄膜式太陽能電池，用來發(fā)電的非晶硅厚度不到0.5微米，不及傳統(tǒng)晶硅太陽能電池厚度的百分之一，使原來無法穿透晶硅太陽能電池的太陽光可以透過非晶硅薄膜太陽能電池照射到棚內(nèi)的植物，太陽光中植物生長所需要的波段在穿透大棚屋頂?shù)奶柲茈姵匕搴蟊恢参镂眨参锷L所不需要的波段則部分被太陽能電池吸收發(fā)電，部分轉(zhuǎn)換成熱能加溫農(nóng)業(yè)大棚。植物進(jìn)行光合作用主要是利用波長為610mm－720nm（波峰為660nm）的紅橙光，而綠色光是植物生長所不需要的波段，綠色光被大棚頂上的太陽能電池吸收發(fā)電并不會(huì)影響植物生長。紫外線也是植物生長所不需要的波段甚至?xí)茐闹参?，一般農(nóng)業(yè)大棚會(huì)用遮陽網(wǎng)來減低紫外線。薄膜式太陽能大棚頂上的薄膜式太陽能電池能吸收波長小于600nm的光子發(fā)電，因此不必在大棚頂上加裝遮陽網(wǎng)。此外，薄膜光伏太陽能大棚可以根據(jù)植物生長的需要控制棚內(nèi)溫度、濕度、光照度，科學(xué)調(diào)整植物生長的最佳環(huán)境，是集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、太陽能發(fā)電為一體的智能化新型設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚。同時(shí)，晶硅組件受硅片原材料尺寸的限制，組件尺寸比較單一。相較而言，非晶硅薄膜式太陽能電池是沉積在玻璃襯底上的，可以根據(jù)不同農(nóng)業(yè)大棚的要求實(shí)現(xiàn)任意尺寸的隨意切割，能夠更好的滿足客多種農(nóng)業(yè)大棚的定制化需求。

2、優(yōu)勢：傳統(tǒng)太陽能發(fā)電需占用大量的土地，這對(duì)于土地資源有限的中國來講是一個(gè)不容忽視的問題。而薄膜光伏太陽能發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚可以充分有效的利用土地資源，使農(nóng)業(yè)用土地資源利用最大化。因?yàn)楸∧な焦夥柲艽笈锸窃诓挥绊懺O(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件下，充分利用大棚頂部空間開展太陽能發(fā)電，可以為當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)提供電力，很好地實(shí)現(xiàn)節(jié)約土地資源，節(jié)能減排，真正實(shí)現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)，多重經(jīng)濟(jì)效益顯現(xiàn)，而且與傳統(tǒng)太陽能電站相比，電站可以建在人口密集區(qū)，減少了輸電過程中的電量損耗。

此外，長期以來，我國光伏太陽能產(chǎn)業(yè)過度依靠“來料加工”和“海外市場”，據(jù)了解，我國薄膜光伏太陽能電池加工企業(yè)高達(dá)70%的產(chǎn)值依賴出口，有些企業(yè)甚至高達(dá)90%。近年來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚面積巨大，如將薄膜光伏太陽能電池板應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚，設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚有望成為薄膜光伏太陽能電池轉(zhuǎn)向內(nèi)銷市場的一個(gè)突破口，市場規(guī)模巨大。薄膜太陽能電池的這一用途，有望改變光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢。

二、薄膜光伏太陽能大棚發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題

1、發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著太陽能薄膜電池制造技術(shù)的快速更新，非晶體硅薄膜式太陽能電池已經(jīng)在德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家廣泛運(yùn)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚。據(jù)了解，在日本，薄膜光伏太陽能電池板應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚的市場價(jià)值2009年為95億日元，在日本政府補(bǔ)助政策的相關(guān)刺激下，這一市場到2020年有望增長到420億日元。近兩年來，薄膜光伏太陽能農(nóng)業(yè)大棚在我國也才剛剛起步，目前僅在山東壽光、河北承德、江蘇（南京、常州和泰州）、江西上饒和鷹潭、湖北武漢、青海樂都、寧夏中衛(wèi)以及海南三亞等地建有小規(guī)模的示范大棚或已立項(xiàng)正在建設(shè)中（表1），其中部分建成的薄膜光伏太陽能大棚已實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的并網(wǎng)發(fā)電。

此外,從表1可以看出，薄膜光伏太陽能大棚僅在我國少數(shù)幾個(gè)省市零星地建有示范點(diǎn)，太陽能發(fā)電站裝機(jī)容量一般幾十千瓦，建成最大的也不超過100千瓦，整體規(guī)模不大。不過，較大規(guī)模的薄膜光伏太陽能大棚已經(jīng)在一些省份立項(xiàng)處于正在建設(shè)中或正在審批中，如河北承德、廣西賀州和湖北武漢太陽能裝機(jī)容量可達(dá)兆瓦級(jí)，最大有120兆瓦，年發(fā)電量可達(dá)1億度。說明薄膜光伏太陽能電池應(yīng)用在設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚上已得到了一些省市政府領(lǐng)導(dǎo)和專家的共識(shí)和重視，同時(shí)一些科研院所也在此方面開展相關(guān)研究，如中國科學(xué)院“霞光工程”與廣西賀州合作的“光伏新能源立體農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目已經(jīng)立項(xiàng)并在建設(shè)中。

表1目前我國薄膜光伏太陽能大棚應(yīng)用情況