正在舉辦的上海世博會上,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)被應(yīng)用到中國館、德國館、法國館、城市未來館等多個場館。
很多人印象中,利用太陽能發(fā)電,就要在空曠的地方或建筑物的房頂豎起收集太陽能的電池板。可在南京浦口的一片農(nóng)田里,蔬菜大棚的屋頂變成了太陽能發(fā)電場,棚頂發(fā)電,棚內(nèi)種菜,這在南京還是首次。這種“多功能太陽能光伏溫室”,是海歸杜榮熠剛剛獲得的專利。
玻璃大棚貼層膜就能發(fā)電
光伏溫室試驗田位于湯泉農(nóng)場。站在遠處看,就是4間玻璃大棚;近看,溫室的斜坡頂兩層玻璃之間貼著一層深桔紅色的膜?!斑@層膜就是電池板?!倍艠s熠介紹,由于這種電池板的材質(zhì)是雙面透明導(dǎo)電電極及半透明非晶硅,所以仍可以透進部分光線。
走進大棚可以看到,屋頂?shù)碾姵匕宥冀油艘桓娋€,有幾根電線連接著一排led燈,燈只有紅色和藍色,燈下的托盤里種著小青菜。紅色和藍色光線是植物生長最需要的“營養(yǎng)光”,棚內(nèi)的led燈由屋頂?shù)碾姵匕灏l(fā)電提供電源。
杜榮熠介紹,他在國外留學(xué)時,發(fā)現(xiàn)太陽能發(fā)電技術(shù)在國外應(yīng)用很廣?;貒蠊┞氂谀暇└咝录夹g(shù)開發(fā)區(qū)的他突發(fā)奇想,“誰說建太陽能發(fā)電廠一定要額外占用土地,能不能將蔬菜大棚的棚頂改造成電池板?這樣不多占土地,也不影響蔬菜生長。”他想到利用蔬菜大棚,是因為葉菜對光的需求相對少。
高新區(qū)和湯泉農(nóng)場合作,劃出了一塊農(nóng)田給杜榮熠做實驗。
今年3月底,裝上電池板的玻璃大棚建成,首批進棚的是生菜和茼蒿。第一批試種的生菜和茼蒿成熟后,經(jīng)檢驗完全合格。目前,這項專利獲批,名稱為“多功能太陽能光伏溫室”。
光伏溫室可以變成蔬菜工廠
記者走進其中一間溫室,溫度計顯示,室內(nèi)溫度是43℃。比起種在溫室外的空心菜,室內(nèi)的長勢更好,因為空心菜最喜高溫。據(jù)介紹,太陽光中的紫外線對葉菜生長有害而無利,而桔紅色的電池板可以阻擋99%的紫外線。杜榮熠說,他的實驗證明,種在溫室內(nèi)的生菜,生長期比種在室外的縮短了約40天。
在另外一間溫室里,還有一排類似貨架的種植架,紅藍led燈光下,是無土栽培的青菜。杜榮熠說,種植架最高可達6層,也就是說,種植面積是地面種植的6倍。
無土栽培方式主要有水培和基質(zhì)栽培,即用人工合成的營養(yǎng)液或粉末種菜。無土栽培需要用電來對營養(yǎng)液和基質(zhì)進行循環(huán)使用,多層種植則需要紅、藍燈光給蔬菜補給光線,如果是在光伏溫室,用電就不是問題。
湯泉農(nóng)場科普辦公室一位負責(zé)人介紹,通過太陽能發(fā)電調(diào)節(jié)溫濕度、縮短蔬菜生長期、進行多層次種植,光伏大棚可以變成蔬菜工廠。
期望發(fā)電并入國家電網(wǎng),供市民使用
在溫室里,電池板屋頂發(fā)的電僅僅用于幾十盞led燈,大多數(shù)電池板下的輸出電線還都空著,電力沒有用起來。因為在目前的實驗階段,溫室內(nèi)沒有那么多需要耗電的項目。
在杜榮熠的設(shè)想中,如果光伏發(fā)電溫室可以推廣,可以將棚頂發(fā)的電并入國家電網(wǎng),供市民日常使用。
一塊電池板的大小是1.3米長,1.1米寬,每天能制造1度電。據(jù)了解,南京郊區(qū)的菜地面積約為12萬畝,如果在這些菜地上建大棚,棚頂安裝電池板,日發(fā)電量至少可以達到1000萬度。
光伏溫室里,空心菜長勢喜人。江瑜攝
新聞鏈接
光伏發(fā)電走進歐洲百姓家
能源危機和環(huán)境污染,讓全世界的人都開始探索更環(huán)保的能源。早在40年前,歐洲一些國家就開始利用太陽能。如今太陽能光伏發(fā)電,已走進歐洲百姓家。
德國是太陽能利用最多的歐洲國家。一位曾在德國留學(xué)的南京市民告訴記者,德國很多建筑的屋頂、居民家的院子里都安裝了光伏電池板,這些家庭的用電完全可以自給自足。
在德國小鎮(zhèn)弗萊堡,有不少能圍繞太陽轉(zhuǎn)動,有效收集能量的太陽能屋。無論是50℃的炎炎夏季,還是零下20℃的嚴寒時節(jié),沒有暖氣和空調(diào)設(shè)備的太陽能屋內(nèi)都能保持15―25℃的宜人溫度。在屋內(nèi),馬桶是無水的,利用高壓將排泄物沖出屋外堆積成肥料;浴室排出的污水被凈化,循環(huán)用于灌溉。這些先進設(shè)施的驅(qū)動能源就是屋頂、墻面的太陽能光伏發(fā)電。
現(xiàn)在在德國,太陽能發(fā)電隨處可見,甚至有法律規(guī)定,新建建筑必須配套建設(shè)太陽能發(fā)電裝置。