不同光伏阵列结构遮阴对光环境及小麦产量的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 耿夏允

作者： 耿夏允;张龙;鲍恩财;龚剑晖;曹凯;张金鑫;郭纪光;王励;邓力

作者机构：

关键词： 光伏农业;光伏阵列;光环境;小麦产量;固定支架;追踪式支架;太阳辐射强度

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年 41 卷 015 期

页码： 227-235

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 光伏农业作为一种清洁能源生产与农业空间高效利用的复合土地利用模式，其光伏组件引发的光热环境异质性会显著影响作物光合作用与产量形成。然而，针对不同支架形式对光伏农业系统内部光环境及作物产量的影响尚不明确，这已成为制约该模式推广的关键科学问题。该研究以内部种植冬小麦的光伏农业系统为试验对象，重点探究不同光伏方阵结构对系统内光环境特征及作物生理响应的影响机制。通过设置固定式支架与追踪式支架两种光伏结构的田间对比试验，采用太阳辐射强度传感器连续监测全生育期内不同种植区域（光伏板下与板间区域）的太阳辐射强度变化，同步测定小麦叶片光合参数及产量构成因子。试验数据显示，光伏系统内部光环境存在显著的空间异质性特征。固定式支架区域板间采光率达到84.5%，显著高于板下区域的37.1%（P<0.05）；而追踪式支架区域板间区域（56.8%）与板下区域（53.4%）太阳辐射强度差异未达显著水平。遮阴效应导致各处理组平均产量较对照组下降20.8%～24.5%,其中固定式支架区（4138.1 kg/hm2）与追踪式支架区（3946.9 kg/hm2）产量水平存在显著差异（P<0.05）。值得关注的是，追踪式支架较固定式支架的光伏组件铺设密度低6.8%，然而前者的单位面积发电量可提升5.4%。研究表明，追踪式支架技术能够在维持作物生产力的同时显著提高能源产出效益，展现出更强的农光协同发展潜力。该研究为农业光伏系统的光环境调控提供了理论支撑，相关成果可为地方政府制定农光互补项目政策、以及新能源企业优化系统设计方案提供科学依据。

分类号： S214%S512.1

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