一、 光伏农业大棚特点：

1、 太阳能板透光性

薄膜太阳能的透光率和光与光合作用的关系如下图所示。因为阳光照射不仅与光合作用息息相关，且对果实中色素、糖分等的影响，因此光照时间对一些作物的成熟会有影响，光伏大棚应该把这些影响考虑在内。现在的一些光伏大棚也会加LED灯增加光照时间。

图1、对不同波长光的透光率

图2、不同波长光与光合作用的关系  

光照对作物的影响，以西红柿为例，根据西北农业科技大学的研究，番茄种子最低发芽温度为8．7℃，最适温度是 20—25℃，高于35℃不少品种发芽率降低。据试验，西红柿每天日照时数14—16小时为最理想，但在光照充足的情况下，日照8小时也生长得很好。对光照度的要求以3—4万勒克斯为宜，其光饱和点为7万勒克斯。长期阴天，西红柿易徒长，枝叶幼嫩、细弱，易落花落果，果实发育不充分，着色不良和平淡无味，产量减低。有人曾做过试验，把西红柿从第一花穗开花时进行各种不同日照的处理，大体12—13天后，完全自然光照1—3穗花，，平均落花仅15．2％，50％的自然光照则落花 62．9％，15％的自然光照落花高达91．1％。温室内自然温度增加3-5度（约27度），并且光照强度增加10000LX处理下番茄果实蔗糖、果糖和可溶性糖积累明显增加。

2、 保温性能

农业大棚对保温性能的要求高，在冬季保温可以起到良好的促生长作用。不同作物对生长最适宜温度不同，一般作物最佳生长温度都在15到30度。

虽然光伏大棚薄膜太阳能板吸收部分阳关，但由于四周密封，无法散热，所以棚内温度仍大于棚外温度。8月份取早上6点、中午12点，晚上6点三个阶段时间棚内外平均温差分别为0度、6度、4度。在太阳光可以照射进棚内的情况下温度快速升高。白天棚内温度已经不适于植物生长。

以西红柿为例，生育适温为13～28℃，同化作用最适宜温度20～25℃；温度低于15℃生长缓慢，且不能开花或授粉不良；5℃茎叶生长停止；1℃以下开始冻死；30℃以上呼吸消耗大于同化积累；35℃以上影响开花结果；40℃停止生长；42℃，空气湿度在50%以下就可能烧苗。种子发芽最低温度为10℃，最高35℃，最适宜28～32℃；低于15℃或高于30℃都不利于西红柿红素的形成。

所以大棚夏天可考虑打开周围四壁通风（或把壁面做成活动式或者可拆卸式），或者喷雾等降温措施。

3、 其它通透性

一般大棚设计要考虑灌溉排水、通风、防雨雪风霜。四周壁面的自由拆卸组合（可以调节气温空气，又可有效利用土地，利于风昆虫授粉），壁板材料的选择以适应不同气候和种养殖类型，通风也可调节二氧化碳溶度。

温室大棚因为保温等要求所以对密闭性要求很高。但在夏天因为仅室外温度已经达到植物最佳生长温度，所以以前的简易大棚一般到夏天都会拆除或者给棚内通风、喷水等以降低棚内温度。同时通风也可以降低棚内的湿度。在不通风的情况下，棚内白天相对湿度可达60－80%，夜间经常在90%左右，最高达100%。 棚内适宜的空气相对湿度依作物种类不同而异，一般白天要求维持在50－60%，夜间在80－90%。为了减轻病害的危害，夜间的湿度宜控制在80%左右。

大棚密闭性和透光性使得一些昆虫难以进入大棚，从而不能对植物授粉。由于蜜蜂金龟子等一些授粉昆虫有趋光性，进入大棚后会在大棚内会不停的撞透光板无法飞出去，在中午炎热高湿的环境下很快就会死亡。

现在大棚为了保温，在北方地区会再其中一面筑起土墙，或者四面修一层基础墙。上面薄膜用卷帘机控制开关。

增加大棚内的二氧化碳浓度可以明显提高植物产量，因为光合作用是一个吸收二氧化碳释放氧气的过程。同时二氧化碳是温室气体，浓度越高保温性越好。以下为集中植物常见的二氧化碳需求量：

4、 农业用地面积

因为光伏农业大棚单位面积成本大大高于一般用地，因此土地的利用率直接涉及单位成本的计算。

光伏农业大棚在优先考虑发电效率和作物经济价值的基础上尽量提高土地利用效率。

在向阳面与被阴面（有太阳能板面）根据不同的光照条件配置以对光照要求不同的植物。

光伏农业大棚四周土地的利用：光伏大棚四周墙面下一般大棚都极少利用，在南方夏季气候合适时可以不做土或砖墙，利于利用土地。

一些较高的大棚可用于立体农业，提高空间利用率，用LED光补充光照。特别是用在育苗的时候，可把育苗床上架。藤蔓类作物可用架子或者绳索牵引往上生长。

在防雨及灌溉设施较好的请款下可以减少排水沟和垄沟，硬化的路面便于人和器材通行即可。

三、结果分析

1、 对比结果

在棚内外两个环境条件下，考虑到棚内外影响因数有光照、温度湿度、通风、水分灌溉、土壤等得不同。以棚内、外作物的生长作为观测目标，在比较光伏农业大棚内的作物与大棚外的作物生长生产性能的差异，从而找出影响因数，进而为下一步制定解决方案提供基础。

操作便利：

规模化生产中模块化、自动化程度：因为现阶段只是小规模对比实验，一些基础没有配备完整。考虑到光伏农业大棚是有限的空间，环境控制方面较为容易，将来在大规模生产运用过程中有较为便利的优势。

多种作物的相互影响（为下一步混种等坐参考）：现在还无法看出

2、 分析原因

根据以上的结果，可以考虑以下几个原因造成。

从以下几个角度：

3、改进措施

A、夏季注意降温措施

B、大棚密闭性虽重要，但棚外条件适合时适当通风有利于改善棚内小环境

C、光伏农业大棚应注意防水及灌溉便利问题

D、种、苗选择应选耐高温湿品种

四、结语 

通过本次初步实验，可得出以下几点结果：

1、 光伏农业大棚在夏季对作物育种阶段特别是苗成活率和生长状态有很大的影响。几乎对所有参加实验的作物都有影响。

2、 其中依据品种不同影响也有差异。对叶菜类影响较小。

3、 夏季光伏农业大棚对不同生长阶段影响不同，对种苗发芽时间影响不显著，发芽率影响显著，对芽苗生长有严重影响。

4、 实验原拟定光照为最大影响因数，但因光伏农业大棚无法做到降温和防水使得温度和水成为最大影响因数。光照影响不明显。

5、 夏季光伏农业大棚育苗阶段应注意温度通风及漏水。其中温度为最大影响因数。