温室大棚空气源取暖项目可行性研究报告_大棚空气源热泵供暖
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目录
目录................................................................................................................................1 第一章 总论..................................................................................................................5 第二章 项目建设背景及必要性..................................................................................6
2.1 项目建设背景.................................................................................................6
2.1.1政府支持节能环保产业.......................................................................6 2.1.2技术储备...............................................................................................7 2.1.3行业新技术的发展...............................................................................7 2.2 项目建设必要性.............................................................................................8
2.2.1 伊春发展的需求..................................................................................8
【温室大棚采暖---太阳能采暖系统】解决方案....................................................44
2.2.2节能环保的必要性.............................................................................47
第三章 行业分析及市场预测....................................................................................48
3.1行业规模分析................................................................................................48 3.2 市场分析.......................................................................................................50
3.2.1目标市场.............................................................................................50 3.2.2市场需求量及发展趋势.....................................................................50 3.2.3国内市场供给情况.............................................................................54 3.2.4 市场分析结论....................................................................................54
第四章 生产规模与产品简介....................................................................................55
4.1 生产规模.......................................................................................................55 4.2 产品简介.......................................................................................................55
4.2.1 产品原理及介绍................................................................................55 4.2.2空气源热泵热水器的主要特点.........................................................55 第五章 项目选址及建设条件....................................................................................55
5.1项目地址........................................................................................................55 5.2项目选址的自然条件....................................................................................55
5.2.1 地理条件............................................................................................55 5.2.2气候条件.............................................................................................55 5.3项目选址的区位条件....................................................................................55
5.3.1 经济条件............................................................................................55 5.3.2 交通条件............................................................................................55 5.3.3 人力资源条件....................................................................................55
第六章 工艺技术方案................................................................................................56
6.1生产工艺技术选择的原则............................................................................56 6.2 生产工艺流程.............................................................................................56 6.3设备选型........................................................................................................56
6.3.1设备选型原则.....................................................................................56 6.3.2设备选型.............................................................................................56
第七章 原辅材料供应与动力用量估算....................................................................56
7.1 原辅材料供应...............................................................................................56 7.2 动力用量.......................................................................................................56 第八章 项目建设方案................................................................................................56
8.1 设计依据及标准...........................................................................................56
8.1.1 设计依据............................................................................................56 8.1.2 设计标准............................................................................................57 8.2 总体规划布局...............................................................................................58 8.3 结构设计.......................................................................................................58 8.4给排水设计....................................................................................................58 8.5 电气设计.......................................................................................................58 8.6 空调设计.......................................................................................................58 8.7 消防安全.......................................................................................................58 第九章 节能................................................................................................................58 9.1 能耗标准及节能规范...................................................................................58 9.2项目主要能耗分析........................................................................................58 9.3节能措施........................................................................................................58 第十章 职业安全与卫生............................................................................................58
10.1 职业安全与卫生的识别.............................................................................58 10.2职业安全与卫生的因素识别......................................................................58 10.3防范措施......................................................................................................58 第十一章 环境评价....................................................................................................59
11.1 设计依据.....................................................................................................59 11.2项目施工期环境影响简要分析及治理措施..............................................59 11.3 项目营运期环境影响分析及治理措施.....................................................59 11.4 环境保护分析.............................................................................................59 11.5 园区绿化工程.............................................................................................59 11.6 环境保护结论.............................................................................................59 第十二章 组织结构与人力资源配置........................................................................59
12.1 组织结构.....................................................................................................59 12.2 人力资源配置.............................................................................................59 12.3 员工培训.....................................................................................................59 第十三章 项目实施进度............................................................................................59
13.1 建设工期.....................................................................................................59 13.2 项目实施进度安排.....................................................................................59 第十四章 项目招投标................................................................................................60
14.1 项目招投标.................................................................................................60 14.2 项目招标目的.............................................................................................60 14.3 招标原则及招投标方案.............................................................................60 第十五章 投资估算与资金筹措................................................................................60
15.1投资估算范围和依据..................................................................................60 15.2投资估算......................................................................................................60 15.3 资金筹措.....................................................................................................60 第十六章 经济效益分析............................................................................................60 第十七章 社会效益分析............................................................................................60 第十八章 项目风险分析............................................................................................60 第十九章 结论及建议................................................................................................60
19.1 结论.............................................................................................................60 19.2 问题和建议.................................................................................................60 附录：
伊春温室大棚采用空气能取暖可行性报告......................................................62
第一章 总论
项目名称：太阳能光伏发电冬季中草药材及蔬菜大棚供暖项目 预计投资：1.5亿元
项目规模描述：以种植名贵中草药材为主，辅以反季节时令蔬菜，采取有机农家肥种植方式，反季节种植，反季节上市销售，增加友好林业局收益。第一期工程建设100座大棚，投资3000万，第二期工程建设100座大棚，第三期工程建设200座大棚，该大棚为永久式钢骨架玻璃大棚，长120米，宽40米，高度5米，为标准化大棚，自动给水，自动检测温度，自动检测土壤营养成分，自动施肥。冬季由太阳能光伏供电系统供电供暖，自动进行空气置换，不烧煤，无污染，有机化种植。第二章 项目建设背景及必要性
2.1 项目建设背景
2.1.1政府支持节能环保产业
鉴于空气源热泵热水产品节能环保的社会效应显著，政府对其采取了积极的支持和鼓励政策。首先在短时间内就推出行业国标，使其在推广过程中有标准可依。2008年5月1日，《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》国家标准颁布施行，给商用热泵热水机的产品生产和工程安装提供了一个参考依据，对行业内的企业行为起到引导和规范作用。同时，国标提高了行业的准入门槛，有助于提升整个行业的技术水平，促进行业的健康发展。
其次，各级政府对空气源热泵热水等节能环保项目在资金上给予补贴支持。
因为得到政府的积极鼓励和大力支持，再加上社会各界对空气源热泵热水产品节能效果的逐渐认可，空气源热泵热水器经历了几年的起步阶段后，已经步入快速成长时期。据《中央空调市场》杂志市场调研显示，2008年上半年，空气源热泵热水器市场呈现持续快速增长的态势。2007年热泵热水器行业的总销售额约为7亿元，2008年全年销售额有望突破12亿元，增长幅度超过70%，市场前景相当广阔。2.1.2技术储备
热泵企业经过这四五年的发展，各企业尤其是一线品牌已经具备了深厚的技术沉积，相对于国外的知名热泵企业的技术积累，国内的企业还是有一定的差距。广泛的终端、灵活的战术、强势的攻关和品牌拉力就是某个企业或品牌短期在市场领先，但是长期稳定的市场表现还是必须依靠企业深厚的技术储备和产品研发能力，尤其是对于热泵热水器这种安全要求和技术要求较强的企业而言更是如此。另外，由于国外的热泵企业以及国内的中央空调巨头也同时看到了热泵热水器市场未来的增长趋势，纷纷制定了针对市场的研发和市场策略，未来随着这些国外企业以及大品牌中央空调企业的大举进入，行业的竞争度将会继续加深，如何转化这个问题潜在的风险，将是下一步各热泵企业的重点问题。
2.1.3行业新技术的发展
市场研究机构认为，热泵热水器近几年的飞速发展，显然不仅仅是对整体热水器市场的补充，更是针对国内建设节约型社会的大前提下，根据消费者的消费习惯进行了有针对的产品开发和完善，符合国家和消费者的共同利益。但是纵观世界整个热泵行业，国内的热泵技术跟国外热泵企业相比还是有很大的差距。以日本为主的热泵企业已经通过努力研发出等温状态性良好的CO2热泵，这种热泵能够在低温状态下产生高温热水，出水温度可以达到100℃以上。到2010年将达到近50万套，市场发展十分迅速。2.2 项目建设必要性 2.2.1 伊春发展的需求
本项目建成后将完善伊春友好区内的农作物（蔬菜以及中草药等等）种类结构，符合友好区的发展需求，同时项目的建成将促进相关零部件的需求，带动周边相关产业的发展。项目还将带动当地居民的就业，提高当地人民生活水平。
科学种菜——薄膜太阳能农业大棚
几个外表看似简单的大棚，却有不简单的神奇之处，棚内种菜，棚顶发电，既能提升蔬菜产量，又能源源不断地产生清洁能源，这是我们对于伊春大棚基地的初步设想。
我们的薄膜太阳能农业大棚非常不简单，每个棚顶都安装有单晶硅发电板，100个大棚（每个大棚4000平方米）就相当于一座中小型发电站。而且，棚里还有LED灯夜间光照系统，能延长植物的光 照时间，提升大棚内的温度，蔬菜增产效果非常明显。此项目可以作为“薄膜太阳能农业综合开发试点项目”，日发电量可达50万千瓦时（设计容量为60MWH），年发电量就是一亿六千五百度电。
为了进一步加大提升当地蔬菜种植科学化水平，除了试点薄膜太阳能发电项目外，可以在气象部门的帮助下，建立一个田间农业气象观测站，可以在第一时间提供较准确的天气预报，让农户及时防范自然灾害，科学合理安排农时。另外可以在此项目里面推广太阳能杀虫灯和新式灭虫板，以便减少农药用量，可以实现蔬菜无公害种植。
为了引导当地菜农科学种菜，还可以低价出租蔬菜大棚，邀请有经验、懂技术的蔬菜专业户来租地种菜。进而形成绿野生态农业更大规模，如果自己建蔬菜大棚，每亩的前期投入要1.5万元。而租用本项目所有者现成的蔬菜基地种菜，大大降低了农户的经营风险，种菜致富不用愁了。
此项目可以命名为“伊春薄膜式太阳能农业高效大棚项目”。该项目位于伊春市XX，占地约40万平方米（约600亩），总投资8700万元（不含大棚主材及基建）。启动电站建设项目之后，按国家有关政策并网发电。
该项目将原来的牲畜粪便等污染物变成有机肥，既解决了养殖场的环境污染问题，又为有机果蔬提供了肥料，实现了变废为宝的社会效应。同时，项目使用荒芜土地，能改造600亩盐碱地。项目建成后，预计生产有机果蔬、有机饲料、有机牲畜产值达7.8亿元，利税2.4亿元，可解决大量就业岗位。
项目建设100座集太阳能光伏发电、智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。每座温室大棚占地面积4000平方米，太阳能光伏系统采用S-180C(250W)晶硅组件，安装容量23.4MW，正常使用寿命25年或以上；温室主体是在目前广泛使用的三代日光温室的基础上进行了改进，采用钢制骨架，上覆塑料薄膜，既保证了光伏发电组件的光照要求，又保证了整个温室大棚的采光要求。
“种菜是农业，发电是工业。”这是一种传统的思维模式。如今，我们的光伏蔬菜大棚将两者巧妙结合，创造了一种新的农业模式——光伏农业。
初看，这个大棚与普通大棚没有两样，但抬头仔细观察，就感觉出了不同——普通大棚覆盖的是塑料(10430,-50.00,-0.48%)薄膜，而这个大棚的棚顶是白灰相间的透明薄膜太阳能光伏玻璃和太阳能薄膜电池板。这种太阳能薄膜电池板，会将太阳辐射“分解”为植物 光合作用需要的光能和太阳能发电需要的光能，既满足植物生长，又实现了光电转换。
这个项目设计容量60兆瓦光伏农业蔬菜大棚一体化工程的一期工程。这个工程总占地600亩，总投资8700万元。据测算，一块发电板平均每天能发电1.4度，一个占地1亩的大棚，一年理论上能发电84200度，600亩大棚，如果所有大棚用上这项新技术，一年就能发电5052万度，生产用电每度电按1元计算则发电年收入为5052万元，还可以缩减二氧化碳排泄182．5万吨。
据估算，改造一个占地一亩的大棚，需要35万元至40万元。普通大棚一年只能种两季，这种棚可以种四季，收入可以翻番。而且，大棚顶部是光伏玻璃和电池板，其使用寿命能达到25年，传统意义上的一年薄膜钱就要花三四千元，25年就能省下将近10万。这种光伏大棚还可以抗八级大风，不怕冰雹，减少棚内病虫害。我们建议用户除了租赁大棚外，可以和菜农还有另外一种合作方式，即对旧大棚进行技改，将大棚顶部换成太阳能薄膜电池板。改造费用由发包公司出，农户自身不用花钱就能受益，只是发的电归公司所有。
任何一个集中连片达到20个以上的大棚，都可改造成光伏蔬菜大棚，实现种菜、发电两不误。
【政策背景】 财政部、住房和城乡创建部2009年3月23日公布了《关于加快推动太阳能光电修建使用的执行意见》（财建〔2009〕128号），即“太阳能屋顶规划”。太阳能屋顶规划着力打破与处理光电修建一体化设计实力不足、光电产品与修建联合水平不高、光电 并网艰难、市场认得劣等问题。太阳能屋顶规划归纳思忖经济性和社会效益等因素，现阶段在经济景气、产业根基较好的大中城市主动推动太阳能屋顶、光伏幕墙等光电修建一体化示范；主动声援在农村与偏僻地区进展离网式发电，执行送电下乡，兑现国度惠民政策。几个月后，财政部、科技部、国度能源局2009年7月16日公布了《关于执行金太阳示范工程的通告》（财建〔2009〕397号），即“金太阳示范工程”。
该工程是国度旨在增进光伏发电产业技巧长进和规模化进展，造就战略性新兴产业的一项政策。“金太阳示范”工程是继中国政府在3月出台对光电修建每瓦贴补20元政策尔后的又一重大财政政策，将适时地推进中国光伏发电项目标进展。国度政策的出台，顶事拉动了海内市场的光伏使用需求，由此带领了我国光伏发电的大规模使用。温室大棚支架，无支柱大棚，养殖大棚
我国的温室大棚面积世界第一，除非中小拱棚等简易设备外，日光温室、塑料大棚的修建面积高达200多万公顷以上。温室即使充沛应用太阳能的节能修建。温室设计时的屋面倾角充沛思忖了太阳入射角，能够最大极限的应用太阳光对温室举行加温，何况还要保障室内作物举行正常的光配合用。太阳光的光热资源在温室的科学应用保障了蔬菜等园艺作物的正常出产，也为北方冬季吃到新奇的蔬菜作出了宏大奉献。对于光伏产业来说，假使能将这些透光屋面充沛应用，不但能够节俭大度的田地资源，还能够应用温室本身作为光伏发电修建根基。建立的电力资源能够直接供给应温室内的照明灯、补光灯、卷帘机、灌溉设施、植保设施等应用。还能够供应方圆居民和农户出产和生存应用。
为了将光伏发电技巧使用于农业出产，将两者有机的联合起来。江西、江苏、青海、宁夏、广西、湖北、山东、河北等地都曾经开端主动的摸索，有些地区曾经获得了功效。详尽见（延长阅读）。
然而，尽人皆知，蔬菜等园艺作物出产相对于传统粮食农业出产，拥有定然的衡量效益，但整体产值并不高。对于投资宏大的光伏发电组件来说，在温室大棚的进展前景如何，依旧必要主动摸索和合理商讨。因而，温室大棚将要进去光伏发电时代的论断依旧言之尚早。
（农业部计划设计商讨院设备农业商讨所）
新华网北京3月5日电（记者曹国厂、张涛）目前石油价钱不时升涨、能源危机频现，全球天气变暖、节能减排也已成为时代的主旋律。举国人大代表、中国兵装集体总经理助理丁强觉得，在此背景下，加快太阳能光伏等新能源产业的进展与使用非常急切。
随着农业科技的不时进展，温室大棚的使用也越来越普遍，但大棚的“升温、保温”一向是搅扰农户的重点问题。丁强引荐说，现在天威集体采纳非晶硅薄膜组件与传统农业大棚相联合的形式发明的“光伏农业大棚”，不但处理了这一问题，何况为国度提倡的绿能农业、节能减排供给了一种优良的处理计划。
据引荐，由于夏季的高温，在6―9月份致使众多品类的蔬菜无法正常成长，而使用薄膜太阳能电池组件的“光伏农业大棚”，如同 在农业大棚外表添补了一个分光计，可顶事地隔绝红外线，禁止过多的热量进去大棚，能抑止夏季和晌午大棚内的温度过分上涨；在冬季和黑夜的时候，则能禁止大棚内的红外波段的光向外辐射，防止温室内热能的散失，并减低晚上温度下跌的速度，可顶事起到冬季和黑夜保温的作用。因而，能够很好处理传统农业大棚保温、升温问题。
“光伏农业大棚”能供给农业大棚内照明等所需电力，剩余的电还能并网以供其它必要；在“光伏农业大棚”离网体系中，可与ＬＥＤ体系相调配，白日发电的一起，保障植物的成长；黑夜ＬＥＤ体系可应用白日发的电，给植物供给光照，延伸日照光阴，缩小植物出产周期。
当前石油价格不断上涨、能源危机频现，全球气候变暖、节能减排也已成为时代的主旋律。全国人大代表、中国兵装集团总经理助理丁强认为，在此背景下，加快太阳能光伏等新能源产业的发展与应用十分迫切。
随着农业科技的不断发展，温室大棚的应用也越来越广泛，但大棚的“升温、保温”一直是困扰农户的关键问题。丁强介绍说，目前天威集团采用非晶硅薄膜组件与传统农业大棚相结合的方式创造的“光伏农业大棚”，不仅解决了这一问题，而且为国家倡导的绿能农业、节能减排提供了一种良好的解决方案。
据介绍，由于夏季的高温，在6—9月份致使许多品种的蔬菜无法正常生长，而应用薄膜太阳能电池组件的“光伏农业大棚”，好比 在农业大棚表面增加了一个分光计，可有效地隔断红外线，阻止过多的热量进入大棚，能抑制夏季和中午大棚内的温度过度上升；在冬季和夜晚的时候，则能阻止大棚内的红外波段的光向外辐射，避免温室内热能的流失，并降低晚上温度下降的速度，可有效起到冬季和夜晚保温的作用。因此，可以很好解决传统农业大棚保温、升温问题。
“光伏农业大棚”能提供农业大棚内照明等所需电力，多余的电还能并网以供其它需要；在“光伏农业大棚”离网系统中，可与ＬＥＤ系统相搭配，白天发电的同时，保证植物的生长；夜晚ＬＥＤ系统可利用白天发的电，给植物提供光照，延长日照时间，缩短植物生产周期。
丁强说，以天威保变薄膜组件在山东寿光光伏农业示范大棚并网光伏电站项目为例，一块非晶硅薄膜太阳能电池板平均每天能发电0．7度，占地一亩的大棚，一年理论上能发电42100度。“目前寿光有40万亩大棚，如果十分之一的大棚用上这项新技术，一年就能发电16亿多度，减少二氧化碳排放182．5万吨。”
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二、详细说明： 31MW光伏农业蔬菜大棚建造工程/华天集团承建-寿光华天，31MW光伏农业蔬菜大棚一体化工程总占地3180亩，总投资14.6亿元。其中一期工程为1MW示范项目，实施期限为2011年8月至2012年8月，占地180亩，总投资6019万元。一期项目建成后，不仅在发电、种菜双丰收的同时，还将打造我市观光、旅游、采摘、示范四位一体的综合模式，成为我市工业、农业、旅游业及新能源领域多重并存的一大亮点。二期工程10MW，实施期限为2012年10月至2013年12月，占地1000亩，投资4.8亿元；三期工程20MW，实施期限为2014年4月至2015年8月，占地2000亩，投资9.2亿元。项目建成后可实现年发电5000万千瓦时，可减排CO2(二氧化碳）：51999.4吨；SO2（二氧化硫）：396.8吨；节约标煤17294.9吨。这不仅将填补我市新能源电力建设的空白，极大助推我市电力建设，而且在国内是首创，在国际中也具有一定影响力，处于领先地位。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。华天光伏农业科技有限公司成立于2009年，是集研发、生产、销售、服务于一体的综合性高科技企业，坐落在中国蔬菜之乡——寿光。公司注册资本3300万，总资产1.2亿元，厂区占地面积120余亩，建筑面积4万余平米，现有员工180余人。华天光伏农业科技有限公司以单晶硅、多晶硅太阳能组件为主导产品，年产 能2010年9000万元，2011年截止到10月底已达10000万元。公司自2009年以生产单晶硅及多晶硅边框太阳能组件为主导产品，依托东营太阳能光伏有限公司出口德国、日本、墨西哥、澳大利亚等地。自2011年始，公司在市委市政府转方式调结构市场转型的前提下，新上流水生产线，转产为透明背板单晶硅组件，此组件在国内具有领先水平。主要市场为寿光市蔬菜大棚专用。公司秉承三年做大五年做强的目标，以寿光市蔬菜为中心，四面扩展，打造中国光伏农业第一村、第一镇、第一市。
薄膜太阳能农业大棚
位于长治市郊区的潞安太阳能100MW光伏农业科技大棚项目正式开工建设。该项目作为光伏科技和现代农业科技相结合的产物，实现了“棚顶发电、棚下种植”，既不占用土地，又能很好地利用太阳能资源，在实现高效种植的同时，还能产出清洁绿色能源，为长治市实现农业现代化趟出一条新路。
该项目由潞安集团太阳能公司和中节能集团太阳能公司共同投资打造，分两期建设，总占地5000亩，总投资约15亿元，一期建设50MW。项目全部采用潞安太阳能公司生产的高效多晶和双玻多晶硅组件。一期50MW项目建成后，按照长治市年均日照资源计算，每年可发电5768万度，25年的运营期总共可发电14.42亿度，棚内种植还可解决1000余名农村劳动力就业，将取得巨大的经济效益、社会效益和环保效益。一块非晶硅薄膜太阳能电池板平均每天能发电0．7度，占地一亩的大棚，一年理论上能发电42100度。“目前寿光有40万亩大棚，如果十分之一的大棚用上这项新技术，一年就能发电16亿多度，减少二氧化碳排放182．5万吨。”任何一个集中连片达到20个以上的大棚，都可改造成光伏蔬菜大棚，实现种菜、发电两不误。孙明亮向记者透露，不用盖草苫、棉被的新一代光伏大棚——中空玻璃大棚，正在研制中。丁强说，以天威保变薄膜组件在山东寿光光伏农业示范大棚并网光伏电站项目为例，一块非晶硅薄膜太阳能电池板均匀每天能发电0．7度，占地一亩的大棚，一年理论上能发电42100度。“现在寿光有40万亩大棚，假使非常之一的大棚用上这项新技巧，一年就能发电16亿多度，缩减二氧化碳排泄182．5万吨。&rdquo [编者按] 财政部、住房和城乡创建部2009年3月23日公布了《关于加快推动太阳能光电修建使用的执行意见》（财建〔2009〕128号），即“太阳能屋顶规划”。太阳能屋顶规划着力打破与处理光电修建一体化设计实力不足、光电产品与修建联合水平不高、光电并网艰难、市场认得劣等问题。太阳能屋顶规划归纳思忖经济性和社会效益等因素，现阶段在经济景气、产业根基较好的大中城市主动推动太阳能屋顶、光伏幕墙等光电修建一体化示范；主动声援在农村与偏僻地区进展离网式发电，执行送电下乡，兑现国度惠民政策。几个月后，财政部、科技部、国度能源局2009年7月16日公布了《关于执行金太阳示范工程的通告》（财建〔2009〕397号），即“金太阳示范工程”。位于寿光市稻田镇张扎营村的这个项目是寿光市31兆 瓦光伏农业蔬菜大棚一体化工程的一期工程。这个工程共分三期，总占地3180亩，总投资14.6亿元。据测算，一块发电板平均每天能发电0.7度，一个占地1亩的大棚，一年理论上能发电42100度，寿光有40万亩大棚，如果十分之一的大棚用上这项新技术，一年就能发电16亿多度。目前，一期工程1兆瓦示范项目已建起6个光伏大棚，除一个实验棚外，其余5个大棚已全部租赁给了菜农。据估算，改造一个占地一亩的大棚，需要35万元至40万元。由于投资偏高，所以现在所建大棚全部由公司投资，然后租赁给菜农使用。菜农李兴周认为，租赁光伏大棚好处多多。他说，建一个10X160的普通大棚需投资近10万元，而租赁大棚只需每年付2万元的租金就可以了。他最看好的是大棚的性能。普通大棚一年只能种两季，这种棚可以种四季，收入可以翻番。而且，大棚顶部是光伏玻璃和电池板，其使用寿命能达到25年，“一年薄膜钱就要花三四千元，25年就能省下将近10万。”这种光伏大棚还可以抗八级大风，不怕冰雹，减少棚内病虫害，“以后种大棚不用提心吊胆了。” 据负责该工程的寿光华天新能源科技集团项目经理孙明亮介绍，除了租赁外，该公司和菜农还有另外一种合作方式，即对旧大棚进行技改，将大棚顶部换成太阳能薄膜电池板。改造费用由公司出，农户自身不用花钱就能受益，只是发的电归公司所有。华天董事长李岐周告诉记者，任何一个集中连片达到20个以上的大棚，都可改造成光伏蔬菜大棚，实现种菜、发电两不误。孙明亮向记者透露，不用盖草苫、棉被的新一代光伏大棚——中空玻璃大棚，正在研制中。丁强说，以天威保变薄膜组件 在山东寿光光伏农业示范大棚并网光伏电站项目为例，一块非晶硅薄膜太阳能电池板均匀每天能发电0．7度，占地一亩的大棚，一年理论上能发电42100度。“现在寿光有40万亩大棚，假使非常之一的大棚用上这项新技巧，一年就能发电16亿多度，缩减二氧化碳排泄182．5万吨。&rdquo [编者按] 财政部、住房和城乡创建部2009年3月23日公布了《关于加快推动太阳能光电修建使用的执行意见》（财建〔2009〕128号），即“太阳能屋顶规划”。太阳能屋顶规划着力打破与处理光电修建一体化设计实力不足、光电产品与修建联合水平不高、光电并网艰难、市场认得劣等问题。太阳能屋顶规划归纳思忖经济性和社会效益等因素，现阶段在经济景气、产业根基较好的大中城市主动推动太阳能屋顶、光伏幕墙等光电修建一体化示范；主动声援在农村与偏僻地区进展离网式发电，执行送电下乡，兑现国度惠民政策。几个月后，财政部、科技部、国度能源局2009年7月16日公布了《关于执行金太阳示范工程的通告》（财建〔2009〕397号），即“金太阳示范工程”。项目建设3座集太阳能光伏发电、智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。每座温室大棚占地面积792平方米，太阳能光伏系统采用S-180C(195W)晶硅组件，安装容量23.4KW，正常使用寿命25年或以上；温室主体是在目前广泛使用的三代日光温室的基础上进行了改进，采用钢制骨架，上覆塑料薄膜，既保证了光伏发电组件的光照要求，又保证了整个温室大棚的采光要求。“种菜是农业，发电是工业。”这是一种传统的思维模式。如今，在寿光，光伏蔬菜大棚将两者巧妙结合，创造了一种新的农业模 式——光伏农业。4月19日，李兴周的蔬菜大棚内西红柿长势旺盛。初看，这个大棚与普通大棚没有两样，但抬头仔细观察，就感觉出了不同——普通大棚覆盖的是塑料(10430,-50.00,-0.48%)薄膜，而这个大棚的棚顶是白灰相间的透明薄膜太阳能光伏玻璃和太阳能薄膜电池板。这种太阳能薄膜电池板，会将太阳辐射“分解”为植物光合作用需要的光能和太阳能发电需要的光能，既满足植物生长，又实现了光电转换。位于寿光市稻田镇张扎营村的这个项目是寿光市31兆瓦光伏农业蔬菜大棚一体化工程的一期工程。这个工程共分三期，总占地3180亩，总投资14.6亿元。据测算，一块发电板平均每天能发电0.7度，一个占地1亩的大棚，一年理论上能发电42100度，寿光有40万亩大棚，如果十分之一的大棚用上这项新技术，一年就能发电16亿多度。该项目位于土右旗将军尧镇，占地约1万亩，总投资14.5亿元。项目分两期实施，一期从2012年3月开工-2013年3月竣工，建设农业高效大棚5000亩（其中包括所需的配套设施及产品的加工、生产、仓储、配送运输等），二期从2013年3月开工-2014年3月竣工，建设薄膜式太阳能农业高效大棚5000亩。同时启动电站建设项目，并于2015年前按国家有关政策并网发电。该项目将原来的牲畜粪便等污染物变成有机肥，既解决了养殖场的环境污染问题，又为有机果蔬提供了肥料，实现了变废为宝的社会效应。同时，项目使用荒芜土地，能改造5000亩盐碱地。项目建成后，预计生产有机果蔬、有机饲料、有机牲畜产值达7.8亿元，利税2.4亿元，可解决就业岗位3000人。
四、项目主要建设内容及规模 占地400亩，建筑面积不低于27万平米，主要建设内容包括：原料仓库、注塑车间、组装车间、成品检验车间、包装车间、仓库、变电站及供配电系统、动力系统、行政办公用房、生活辅助设施、绿化、总图布置和消防工程等。
光伏大棚长110米，宽10米，立面玻璃幕墙高度2米，屋脊高度6米。向阳面屋顶以BIPV形式安装太阳能电池板可以发电，并且光伏组件替代原有玻璃屋顶建筑材料。向阴面屋顶及四周墙体全部采用透光钢化玻璃材料。组件安装倾角采用当地最佳倾角与水平面夹角36°。单座大棚向阳侧屋面安装透光230Wp太阳能光伏组件440块，单体装机容量101.2kWp，5座大棚光伏系统组成500KW电气单元接入1台500KW逆变器，配备500KW交流防雷配电设备，输出电能接入配电室内变压器0.27KV侧，经2级升压后传至就近变电站并网发电。系统配置监测系统监控光伏并网电站的运行状况，不间断地监测和记录所有并网逆变器的运行数据和故障数据。地面光伏电站项目 本项目实施山坡坡度平均约为15°，光伏阵列安装方向面向正南方向，安装倾角为与水平面夹角36°。系统中以500KW为一个电气单元，设计方案相同，每个500KW电气单元由2180块230瓦晶体硅光伏组件组成，接入1台500KW逆变器。本项目合计共需光伏组件261,600块，500KW逆变器120台，总装机容量60.168MWp。每500KW电气接线形式相同,组件电气连接选取20块太阳能组件串联为一串,13/16串并至一台汇流箱，每个500KW单元共7个汇流箱，接入1台7入7出的500kVA直流汇流柜,每台直流汇流箱输出接入
台500kVA逆变器,逆变器输出为0.27kV交流电。系统原理图如下： 内蒙古自治区100兆瓦光伏示范项目 9 图1.5-3系统原理图 本方案考虑山坡向阳面实际地貌情况及当地土质情况，采取在坡面以36度倾角铺设太阳能电池板的方式。太阳能电池方阵采用固定支架系统，并使用螺旋桩式阵列基础。图1.5-4 地面光伏电站安装方式示意图 1.6 建设规模 100MW光伏发电项目中，示范光伏大棚装机容量40MWp，占地面积1.4km2。单座大棚建设使用型钢25吨，10mm钢化玻璃1300 m2，光伏系统装机容量101.2kWp。40MW共计安装光伏大棚400座，安装透光230Wp光伏组件176,000块。地面光伏电站装机容量60MWp，占地面积2.1km2；共计安装230Wp
建成薄膜太阳能农业大棚发电系统(组图)新华网南昌10月26日电(记者 胡锦武)江西集有机农业和环保能源发电一体化的薄膜太阳能农业大棚发电系统近日在上饶市建成，并开始试行并网发电，预计年发电量15万千瓦时。
薄膜太阳能农业大棚发电是一项绿色环保的高科技产业。此次建成的这一发电系统包括5个薄膜太阳能农业大棚，是现代农业大棚、薄膜太阳能发电和LED夜间光照三结合的新型发电站。
这一系统的运用，充分利用了农地低成本发电，同时，薄膜 的使用又不影响农作物光合作用所需的红光穿透，能提高大棚温度，促进冬季作物快速生长。此外，由于使用了LED的红光照射，还可以延长日照时间，缩短生产周期，提高产品产量及品质。
薄膜太阳能大棚应用发展
薄膜光伏太阳能大棚应用现状及发展前景调查分析 刘辉，傅巧娟，沈国正，周毅飞（杭州市农业科学研究院）
薄膜光伏太阳能大棚是近两年来刚刚兴起的将现代设施农业大棚、薄膜光伏太阳能发电和LED光照结合起来，既能运用农地直接低成本发电，也不影响大棚内农作物正常生长的一种新型设施农业大棚（图1、2），它开启了低碳农业发展的新模式，具有良好的经济效益和生态效益，发展前景十分广阔。
随着我国太阳能薄膜电池板制造技术的快速发展，用透明的太阳能光伏薄膜替代传统的大棚薄膜，应用在设施农业大棚上已成为可能。薄膜光伏太阳能大棚是通过薄膜分光技术将太阳辐射分为植物需要的光能和用于太阳能发电的光能，或用太阳能发的电能转化为植物生长所需要的光合有效辐射能（如棚内采用LED灯作为补光），既满足了植物正常生长的光照需要，又能实现光电转换，实现了低成本光能发电。
图1 玻璃温室大棚采用薄膜光伏太阳能板发电
图2 普通单体大棚采用薄膜光伏太阳能板发电
一、薄膜光伏太阳能大棚的特点和优势
1、特点：薄膜光伏太阳能大棚顶上装设有非晶硅薄膜式太阳能电池，用来发电的非晶硅厚度不到0.5微米，不及传统晶硅太阳能电 池厚度的百分之一，使原来无法穿透晶硅太阳能电池的太阳光可以透过非晶硅薄膜太阳能电池照射到棚内的植物，太阳光中植物生长所需要的波段在穿透大棚屋顶的太阳能电池板后被植物吸收，植物生长所不需要的波段则部分被太阳能电池吸收发电，部分转换成热能加温农业大棚。植物进行光合作用主要是利用波长为610mm－720nm（波峰为660nm）的红橙光，而绿色光是植物生长所不需要的波段，绿色光被大棚顶上的太阳能电池吸收发电并不会影响植物生长。紫外线也是植物生长所不需要的波段甚至会破坏植物，一般农业大棚会用遮阳网来减低紫外线。薄膜式太阳能大棚顶上的薄膜式太阳能电池能吸收波长小于600nm的光子发电，因此不必在大棚顶上加装遮阳网。此外，薄膜光伏太阳能大棚可以根据植物生长的需要控制棚内温度、湿度、光照度，科学调整植物生长的最佳环境，是集农业生产、太阳能发电为一体的智能化新型设施农业大棚。同时，晶硅组件受硅片原材料尺寸的限制，组件尺寸比较单一。相较而言，非晶硅薄膜式太阳能电池是沉积在玻璃衬底上的，可以根据不同农业大棚的要求实现任意尺寸的随意切割，能够更好的满足客多种农业大棚的定制化需求。
2、优势：传统太阳能发电需占用大量的土地，这对于土地资源有限的中国来讲是一个不容忽视的问题。而薄膜光伏太阳能发电农业大棚可以充分有效的利用土地资源，使农业用土地资源利用最大化。因为薄膜式光伏太阳能大棚是在不影响设施农业生产的条件下，充分利用大棚顶部空间开展太阳能发电，可以为当地电网提供电力，很好地实现节约土地资源，节能减排，真正实现低碳农业，多重经济效益 显现，而且与传统太阳能电站相比，电站可以建在人口密集区，减少了输电过程中的电量损耗。
此外，长期以来，我国光伏太阳能产业过度依靠“来料加工”和“海外市场”，据了解，我国薄膜光伏太阳能电池加工企业高达70%的产值依赖出口，有些企业甚至高达90%。近年来，我国设施农业发展迅速，设施农业大棚面积巨大，如将薄膜光伏太阳能电池板应用于设施农业大棚，设施农业大棚有望成为薄膜光伏太阳能电池转向内销市场的一个突破口，市场规模巨大。薄膜太阳能电池的这一用途，有望改变光伏产业的发展态势。
二、薄膜光伏太阳能大棚发展现状与存在的问题
1、发展现状
近年来，随着太阳能薄膜电池制造技术的快速更新，非晶体硅薄膜式太阳能电池已经在德国、美国、日本等发达国家广泛运用于设施农业大棚。据了解，在日本，薄膜光伏太阳能电池板应用于设施农业大棚的市场价值2009年为95亿日元，在日本政府补助政策的相关刺激下，这一市场到2020年有望增长到420亿日元。近两年来，薄膜光伏太阳能农业大棚在我国也才刚刚起步，目前仅在山东寿光、河北承德、江苏（南京、常州和泰州）、江西上饶和鹰潭、湖北武汉、青海乐都、宁夏中卫以及海南三亚等地建有小规模的示范大棚或已立项正在建设中（表1），其中部分建成的薄膜光伏太阳能大棚已实现了与当地电网的并网发电。
此外,从表1可以看出，薄膜光伏太阳能大棚仅在我国少数几个 省市零星地建有示范点，太阳能发电站装机容量一般几十千瓦，建成最大的也不超过100千瓦，整体规模不大。不过，较大规模的薄膜光伏太阳能大棚已经在一些省份立项处于正在建设中或正在审批中，如河北承德、广西贺州和湖北武汉太阳能装机容量可达兆瓦级，最大有120兆瓦，年发电量可达1亿度。说明薄膜光伏太阳能电池应用在设施农业大棚上已得到了一些省市政府领导和专家的共识和重视，同时一些科研院所也在此方面开展相关研究，如中国科学院“霞光工程”与广西贺州合作的“光伏新能源立体农业产业化”项目已经立项并在建设中。
表1目前我国薄膜光伏太阳能大棚应用情况
建设地点
建设规模
建设企业
投资规模（人民币）
投资构成运行状态
山东寿光
1亩
17千瓦
河北保定天威保变电气股份有限公司
40万元
政府投资
建成，能发电，山东寿光
100亩
700千瓦
山东维坊华天新能源集团公司
不祥
政府投资
在建
河北承德
10万亩
120兆瓦
河北卡能光伏科技有限公司
30亿
政府和企业投资
项目签约，在建
江西上饶
20亩 100千瓦
台湾光宝绿色能源股份有限公司
500万元
政府投资
建成，能发电，江西鹰潭
10亩
60千瓦
台湾光宝绿色能源股份有限公司
350万元
政府投资
建成，已并网发电
江苏常州和泰州
30亩
100千瓦
宁波金太阳光伏科技有限公司
不祥
政府投资
在建
海南三亚
50亩
200千瓦
不祥
政府投资
部分建成发电，部分在建
江苏南京
200亩
60千瓦
鸿达温室
不祥
政府和企业投资
前期10亩已建成发电
辽宁大连
0.5亩
2千瓦
北京中锦阳科技有限公司
不祥
政府投资
建成湖北武汉
3000亩
2.1兆瓦
武汉广源光伏太阳能科技有限公司
5.3亿元
政府和企业投资
审批完成，在建
青海乐都
20亩，200千瓦
福建均石能源集团
不祥
政府投资
已建成发电，应用设施农牧业 宁夏中卫
5亩
4千瓦
中国恩菲工程技术公司
不祥
政府投资
已建成发电
广西贺州
1000亩
4兆瓦
中国科学院“霞光工程”
2亿元
政府和企业投资
在建
2、存在的问题
由于薄膜光伏太阳能农业大棚模式在我国才刚刚启动，而且多为示范区，太阳能装机容量普遍较小，目前并没有大规模推广，还存在诸如前期投入成本较高、太阳能发电与农作物生产相结合关键技术不成熟、运营保障技术不到位以及国家扶持资金比例不高等问题。
（一）前期投入成本很高，农业企业或农民独自承担不起 目前，我国的非晶体硅薄膜光伏太阳能电池生产线大部分引自国外，国内企业并不掌握太阳能电池制造的核心技术，加之近年来原材料价格步步攀升，导致我国的太阳能电池生产成较高。据调查，一块非晶体硅薄膜太阳能电池板（长1.4米，宽1.1米）的内销价格为1000元人民币或1瓦6元人民币，如果一亩设施农业大棚顶的2/3面积安装太阳能电池板（太阳能装机容量50千瓦），仅太阳能电池板至少需30万元人民币，如果再加上安装费、控制器、变电器、配电箱以及蓄电池等，可能要高达50万元，整个薄膜光伏太阳能农业大棚（玻璃温室类型，内有加温、降温和通风设施）的总投入大概需要近100 万元。从表1可知，目前我国在建的或已建成的薄膜光伏太阳能示范大棚均全部由当地政府直接投资，规模较大的才有企业资金参与。因此，如果没有政府资金的投入，完全由企业或个人承担，负担压力较大,不利于在大面积设施农业大棚上的应用。
（二）薄膜光伏太阳能电池与农作物生产相结合关键技术不成熟 传统的太阳能电池是晶硅电池且不透光，近年来快速发展的是薄膜非晶硅太阳能电池，这种太阳能电池的最大优点是可以透光，而且温度系数低，在阴天雨天和雾天也能发电，常年累计发电量比晶硅电池发电效率可提高20%左右。据调查，这种薄膜太阳能电池的最大吸收波峰在400-600nm(图3),而植物进行光合作用的有效光谱为440nm的蓝光和660nm的红光区（图4），在理论上薄膜太阳能电池的最大吸收波峰与植物光合作用的吸收波峰并不冲突，可以通过薄膜分光技术将植物吸收的光透过太阳能电池板供植物进行光合作用，其它的光用来发电。但目前将这种技术应用在设施农业大棚上，是否能完全不影响植物的正常生长还缺乏相应的前期实验研究，而且如何将分光技术与太阳能电池更科学地结合起来，也是一个新的课题，现在研究的很少，都在探索之中。
图3太阳能电池对不同光谱的透光性
图4植物进行光合作用的有效光谱
（三）已建成的薄膜光伏太阳能农业大棚多为示范工程，与农业生产结合不紧密
薄膜光伏太阳能农业大棚虽然在我国多个省份大大小小的已建成了20多个，但多数均是概念性的示范性工程。通过到山东、江西等地的示范点调研，发现建成的薄膜光伏太阳能农业大棚大多数均没
有充分利用，棚内种植农作物很少，甚至只是一个能利用太阳能发电的大棚，棚内并没有任何农作物。当前，薄膜光伏太阳能农业大棚作为一种新生事物，仅是概念性的展示，并没有和实际农业生产紧密结合，没有起到既能利用太阳能发电，又能进行农作物生产一举两得的双赢效果。
（四）配套设施不完善及运营保障技术不到位，导致实际应用效果不理想
由于目前大部分的薄膜光伏太阳能农业大棚仅是示范，所以棚内并没有相应的农业生产设施如降温和加温设施。我国大部分地区四季分明，夏天温度普遍很高，冬季温度又很低，如果建成的薄膜光伏太阳能农业大棚内没有相应的降温和加温设施，在炎热和寒冷的季节也很难保证能进行农作物的正常生产。而且大部分农业企业和农民种植者并不掌握太阳能电池的日常维护和保养技术，很多太阳能电池加工企业在建成大棚后并没有后续的运营保障技术服务，一旦太阳能电池出现问题就很难保证能正常运行，因此已建成的大部分薄膜光伏太阳能大棚存在应用效果不理想的状况。
（五）太阳能发电量与农业生产用电量不相匹配，与当地电网并网存在较大困难
薄膜光伏太阳能大棚能利用太阳能发电，发的电也能应用到棚内农作物相应生产设施上如降温和升温设施，但发电量与用电量并不匹配。比如在炎热的夏季和寒冷的冬天，太阳能发的电量远达不到农业生产用的电量，相反如果是在一般的天气，太阳能发的电量就会超过
农业生产用电，就会存在多余的发电量。解决的办法就是与当地电网并网，但目前与当地电网并网存在成本高，并网要求条件苛刻等问题。
（六）国家补贴比例不高，影响大规模的推广应用
从表1看出，建设一个较小规模的薄膜光伏太阳能大棚也要几十万元，规模较大者可能需要几百万元，甚至上亿元。目前我国为了促进太阳能光伏产业的发展而开展的“金太阳示范工程”补贴比例最高为50%，这一比例应用在设施农业大棚上，依然存在投入成本太高，企业和个人承担的风险大，因此影响了薄膜光伏太阳能大棚大规模的推广应用。
（七）薄膜光伏太阳能大棚结构承重要求严格，现有农业大棚改造成本高
因薄膜太阳能电池普遍采用双玻封装的方式，组件厚度为6-7mm，而常规光伏大棚所用保温玻璃厚度为4mm左右，两者厚度相差2-3mm，原有的农业大棚结构承重不能满足光伏组件的承重要求，需要对原有农业大棚结构进行改造和升级，这也导致薄膜光伏太阳能大棚的总体投入增加，限制了薄膜光伏太阳能大棚的大范围使用。
三、薄膜光伏太阳能大棚发展前景
新世纪以来，我国设施农业快速发展，设施农业面积已从上世纪末的不足百万公顷发展到目前的300多万公顷，我国的各类农业大棚面积已稳居世界第一，其中高档玻璃温室、塑料大棚的建筑面积已高达200多万公顷以上。对于太阳能光伏产业来说，如果能将这些设施农业大棚的顶部空间充分利用，不仅可以节约大量的土地资源，还可
以在不影响棚内农作物正常生产的情况下充分利用设施农业大棚本身作为太阳能光伏发电的建筑基础。产生的电力资源可以直接提供给大棚内的照明、卷帘机、灌溉设备、升温和降温设备等使用，还可以供给周围居民和农户生产和生活使用。
在当前石油价格不断上涨、能源危机频现，全球气候变暖、节能减排已成为时代主旋律的大背景下，大力发展绿色替代能源，发展低碳经济，促进和实现可持续发展已成为世界各国面临的共同选择。而大力发展太阳能光伏产业，充分利用太阳能发电是解决目前能源危机的最佳选择。薄膜光伏太阳能大棚既是工业项目，又是高效农业项目，具有高效利用太阳能发电，实现低碳农业发展和设施农业智能标准化生产等特点，为各地积极落实国家节能减排政策，发展绿色能源，缓解我国能源短缺问题开辟了一个崭新途径，并且对于促进农业转型升级，提高农业企业和农民收入也具有十分重要的意义。随着我国薄膜光伏太阳能电池技术的不断改进，太阳能光伏发电系统成本的逐渐降低，以及薄膜光伏太阳能电池在设施农业应用领域的关键技术攻关，以及国家扶持力度的不断加大，其在设施农业大棚上的应用前景会非常广阔。
四、杭州发展薄膜光伏太阳能大棚条件分析
杭州“十二五”提出要加快发展现代农业，以高产、优质、高效、生态、安全为发展导向，完善现代农业产业体系。其中一个重要方面就是要加快我市设施农业发展步伐，促进我市农业转型升级，优先发展低碳农业。
1、我市设施农业发展迅速，设施农业大棚面积可观，为发展薄膜光伏太阳能大棚提供了基础条件。
据统计，杭州各类设施栽培大棚面积有近6万余亩，其中高规格的大棚（玻璃温室）已超2万余亩，而目前我市所有设施栽培大棚均以塑料薄膜或普通玻璃覆盖为主。杭州地区光照比较充足，日照时数1800～2100小时，年平均太阳总辐射量在100～110千卡／平方厘米之间。据测算,一块1100mm*1400mm的薄膜光伏太阳能发电板平均每天能发电0.4度，一个占地一亩的大棚，一年理论上能发电近4万度。如果我市的设施栽培大棚大面积采用薄膜光伏太阳能大棚，一年理论上能发电上亿度，不仅能大量节约电力资源，实现低碳农业发展，而且对于改善棚内植物生长条件，发展智能化立体农业，调整农业产业结构，提高我市设施农业装备水平和设施农业单位产值均具有重要的实际应用价值。
薄膜光伏太阳能大棚的出现，为加快发展我市现代农业，提高我市设施农业装备水平，促进我市农业转型升级，优先发展低碳农业和智能化立体农业提供了良好的契机。
2、我市太阳能光伏产业快速发展，形成了有一定产业基础和技术储备的高科技太阳能光伏企业，为发展薄膜光伏太阳能大棚提供了技术支撑。
杭州“十二五”提出要大力发展太阳能光伏产业，加快以太阳能光伏为核心的新能源产业发展，加大绿色能源的示范与应用。特别是近两三年来，杭州太阳能光伏产业快速发展，形成了相当数量有一定
产业基础和技术储备的高科技太阳能光伏企业。据统计，全市涉及太阳能光伏产业的企业有38家，形成太阳能电池产量约255MW，实现销售产值 26.17亿元。其中在薄膜光伏太阳能电池生产方面有天裕光能、正泰太阳能、万向太阳能、绿华能源、龙焱能源等一些核心竞争力强的企业引进了国外先进技术，建有技术先进的生产线；而且在光伏发电系统组件与应用领域也有天裕光能、正泰太阳能、万向太阳能、浙大桑尼能源、舒奇蒙光伏、联龙电子、龙驰幕墙等企业多有涉足。甚至在非晶微晶硅薄膜电池以及单晶硅薄膜电池的新产品研发方面也有企业和科研院所在进行技术攻关。总之，我市太阳能光伏产业的基础为大面积发展薄膜光伏太阳能大棚提供了有力技术支撑。
3、设施农业大棚有望成为我市太阳能光伏电池转向内销市场的一个新途径
我市太阳能光伏企业以中小企业为主并严重依赖海外市场，据统计，太阳能光伏产业的产值有80%通过出口获得，有些企业甚至达到90%。近年来，由于美国金融危机的影响，加之去年以来的欧债危机不断蔓延，导致全球经济增速下降，海外消费市场明显下降，以致我市太阳能光伏企业出口量下滑。开拓国内市场成为太阳能光伏企业可持续发展的一个迫切要求，在国内传统光伏太阳能电池利用多依赖城市建筑如我市实行的“阳光屋顶示范工程”中的光伏建筑一体化、光伏屋顶、光伏电站、光伏路灯等，或占用大量土地发展太阳能，但这对于寸土寸金的杭州来讲已不可能，而光伏太阳能电池大量应用在设施农业大棚上有望成为我市太阳能光伏电池转向内销市场，大力拓展
国内市场的一种新途径。
五、杭州发展薄膜光伏太阳能大棚建议与举措
杭州提出今后要大力发展现代农业，就是要优先发展设施农业，发展精品农业。当前我市设施农业发展迅速，设施农业单位面积产值和农业大棚整体建设水平在全国位于前列，可观的设施农业大棚面积以及完整的太阳能光伏产业链为我市优先发展薄膜光伏太阳能大棚提供了硬件条件。
1、提高政府相关部门对发展薄膜光伏太阳能大棚的重视，加大财政资金资助比例
薄膜光伏太阳能大棚在我国才刚刚起步，全国仅少数几个省建有示范点，目前在我省还没有一家农业企业开展相关研究。要加强对薄膜光伏太阳能大棚的情报调研，引起政府相关部门的重视，在取得共识基础上，为了更好地推动薄膜光伏太阳能大棚在我市的应用与推广，使农民得到更多实惠，建议政府在参照“金太阳示范工程”项目补助50%的基础上，将资助比例提高到70%或更高。
2、建议政府科技部门设立专项资金，优先资助企业或科研院所联合开展相关技术研究
由于薄膜太阳能智能化立体农业是发展现代农业的一种新模式，也是一种新的探索，需要得到政府的大力支持，以及相关企业和科研院所的合作与共同研发。
其中薄膜太阳能电池分光性及其在农业大棚上的应用技术是提高太阳能利用效率的关键技术，研究内容涉及工、农业领域的多个学
科，研究内容多、投入大，需要集成各方面的科技力量联合攻关，因此建议将薄膜太阳能电池在设施农业大棚上的应用性研究列入我市每年的科技支撑计划，设立专项资金给予支持。并鼓励农业企业或农业科研院所与光伏太阳能企业加强合作，开展前期技术研究和大规模应用的可行性研究。
3、加强薄膜光伏太阳能电池与不同大棚类型的技术融合研究，开发符合我市能大面积推广应用的不同类型的薄膜光伏太阳能农业大棚
近年来，我市设施农业发展迅速，设施农业大棚整体建设水平较高，有大面积生产蔬菜的一般农业大棚，也有生产高档花卉的设施装备水较高的智能化玻璃温室。要针对不同类型的农业大棚开展相关技术融合研究，使光伏太阳能电池均能应用在我市主流农业大棚上，达到成本较低、安装简单、操作方便、使用效果较好的目的。
4、加强光伏太阳能电池与LED在设施农业上应用的集成研究，为发展智能化立体精品农业提供优良的农业装备。
光伏太阳能产业和LED产业同为我市重点发展和扶持的战略性新型产业，在我市未来经济发展中起着举足轻重的作用。将节能光源LED与太阳能光伏发电系统相结合应用在设施农业领域尤其是智能化的植物工厂，可以大幅度减少农业温室大棚对对常规能源的依附，实现设施农业的高效生产，必将是未来智能化植物工厂的一个重要发展方向。要鼓励企业和科研院所加强光伏太阳能电池与LED在设施农业上应用的集成研究，一方面可以提升我市设施农业的装备水平，为发
展科技含量较高的智能化立体精品农业提供新型、高效、节能、环保型的农业装备，同时也为光伏太阳能产业和LED产业的可持续快速发展开拓广阔的国内市场。
5、加强与电力部门沟通，为薄膜光伏太阳能大棚大面积应用提供并网技术支持
由于薄膜光伏太阳能大棚的发电量存在与大棚内植物生产相应设备如风机、水泵、喷灌系统等用电量并不相匹配的时期，因此大棚内电网也需要接入当地电网，需要当地电力部门的支持与配合，降低一定入网条件，提拱技术支持。
薄膜光伏太阳能发电系统的寿命为一般为20 年－30 年，使用过程中无需投入。随着薄膜光伏太阳能电池技术的日渐成熟，太阳能电池成本的降低，以及系统集成技术的进一步完善，首次投入成本必然会逐渐降低。同时，国家大力提倡使用太阳能等清洁能源也会是太阳能光伏发展的巨大推动力，相信在我市各相关部门的重视和支持下，薄膜光伏太阳能电池在设施农业上的应用会有十分广阔的发展前景。
【未来窗户可发电---透明薄膜太阳能电池】
晶体硅电池和薄膜电池是光伏发电领域里的两大主力。薄膜电池是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。薄膜太阳能电池虽然早
已出现，但由于光电转换效率低、衰减率较高等问题，前些年未引起业界的足够关注，市场占有率很低。随着其技术的不断进步，光电转换效率得到迅速提高，现在比几年以前迅速提升了30%-40%，虽然仍然与晶体硅电池相比有很大差距，但其用料少、工艺简单、能耗低，成本有一定优势，越来越被业界所接受，最近研制成功的透明薄膜电池甚至可以让窗户发电。
以非晶硅为例来说明薄膜电池的工作原理，非晶硅（a-Si)太阳电池是在玻璃(gla)衬底上沉积透明导电膜(TCO)，然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，其结构可表示为gla/TCO/pin/Al，还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。硅材料是目前太阳电池的主导材料，在成品太阳电池成本份额中，硅材料占了将近40%，而非晶硅太阳电池的厚度不到1μm，不足晶体硅太阳电池厚度的1/100，这就大大降低了制造成本，又由于非晶硅太阳电池的制造温度很低(～200℃)、易于实现大面积等优点，使其在薄膜太阳电池中占据首要地位，在制造方法方面有电子回旋共振法、光化学气相沉积法、直流辉光放电法、射频辉光放电法、溅谢法和热丝法等。特别是射频辉光放电法由于其低温过程(～200℃)，易于实现大面积和大批量连续生产，现成为国际公认的成熟技术。在材料研究方面，先后研究了a-SiC窗口层、梯度界面层、μC-SiC p层等，明显改善了电池的短波光谱响应.这是由于a-Si太阳电池光生载流子的生成主
要在i层，入射光到达i层之前部分被p层吸收，对发电是无效的.而a-SiC和μC-SiC材料比p型a-Si具有更宽的光学带隙，因此减少了对光的吸收，使到达i层的光增加；加之梯度界面层的采用，改善了a-SiC/a-Si异质结界面光电子的输运特性.在增加长波响应方面，采用了绒面TCO膜、绒面多层背反射电极(ZnO/Ag/Al)和多带隙叠层结构，绒面TCO膜和多层背反射电极减少了光的反射和透射损失，并增加了光在i层的传播路程，从而增加了光在i层的吸收.多带隙结构中，i层的带隙宽度从光入射方向开始依次减小，以便分段吸收太阳光，达到拓宽光谱响应、提高转换效率之目的。在提高叠层电池效率方面还采用了渐变带隙设计、隧道结中的微晶化掺杂层等，以改善载流子收集。
薄膜电池分很多种类。其中有非晶硅与微晶叠层的薄膜电池，其转化率可以达到9%；砷化镓，转化率一般在25%左右；碲化镉是市场比较活跃的投资项目，美国第一太阳能去年在世界的碲化镉产量和装机都是最高的。不同薄膜电池各有优势，比如砷化镓，其主要应用在太空，转换率非常高，最高可以到达35%以上，并且具有抗辐射的特性。一般来说，热能对砷化镓的影响不大，而晶硅电池遇极热将大幅降低发电效率。
薄膜电池最大的优势是其特有的弱光性，这是其它电池材料不具备的。光线强与光线弱的时候，晶体硅转换率差别很大。但薄膜却在光线较暗的情况下，依然能够产生电流。玻璃幕墙一般是垂直的，这
样的光照角度必然影响其对光子的吸收，从而影响晶体硅的转换率。而薄膜的弱光性，即有光就可以发电的优势，确定其作为建筑幕墙的最好选择。薄膜电池的弱光性特性将使其适合做幕墙工程。所谓弱光性指的是电池设备对光子的吸收。对光子的吸收越多，转换率就越大。晶体硅转换率高低由太阳光强度以及其对太阳的角度决定，换言之，阳光强度越强；角度越准确，转换率越高。
近日据美国物理学家组织网报道，美国能源部布鲁克海文国家实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家们研发出了一种可吸收光线并将其大面积转化成为电能的新型透明薄膜。这种薄膜以半导体和富勒烯为原料，具有微蜂窝结构。相关研究发表在最新一期的《材料化学》杂志上，论文称该技术可被用于开发透明的太阳能电池板，甚至还可以用这种材料制成可以发电的窗户。这种材料由掺杂碳富勒烯的半导体聚合物组成。在严格控制的条件下，该材料可通过自组装方式由一个微米尺度的六边形结构展开为一个数毫米大小布满微蜂窝结构的平面。负责该研究的美国布鲁克海文国家实验室多功能纳米材料中心的物理化学家米尔恰·卡特莱特说，虽然这种蜂窝状薄膜的制作采用了与传统高分子材料（如聚苯乙烯）类似的工艺，但以半导体和富勒烯为原料，并使其能够吸收光线产生电荷这还是第一次。
据介绍，该材料之所以还能在外观上保持透明是因为聚合物链只与六边形的边缘紧密相连，而其余部分的结构则较为简单，以连接点
为中心向外越来越薄。这种结构具有连接作用，同时具有较强的吸收光线的能力，也有利于传导电流，而其他部分相对较薄也更为透明，主要起透光的作用。研究人员通过一种十分独特的方式来编织这种蜂窝状薄膜：首先在包含聚合物以及富勒烯在内的溶液中加入一层极薄的微米尺度的小水滴。这些水滴在接触到聚合物溶液后就会自组装成大型阵列，而当溶剂完全蒸发后，就会形成一块大面积的六边形蜂窝状平面。此外，研究人员发现聚合物的形成与溶剂的蒸发速度紧密相关，这相应地又会决定最终材料的电荷传输速度。溶剂蒸发得越慢，聚合物的结构就越紧凑，电荷传输速度也就越快。
业界人士认为这是一种成本低廉而效益显著的制备方法，很有潜力从实验室应用到大规模商业化生产之中。下一步的工作是计划将这种材料应用于透明且可卷曲的柔性太阳能电池以及其他设备的制造当中，以推动这种蜂窝薄膜尽快进入实用阶段。
【温室大棚采暖---太阳能采暖系统】解决方案
集成热水、净水、采暖系统为一体，以太阳能、空气能等绿色环保能源为核心，全面满足现代化建筑低碳环保的设计理念，提供更优化的智能用水系统解决方案。
1、适用范围：冬季栽培植物暖房类大棚
2、系统特点：
·满足冬季稳定充足的热源;
·温室内温度均匀，保证农作物生长;
·设备占地少，运行费用低，投资回收期短;
·系统运行安全可靠，简单易操作。
3、典型案例：宁夏灵武白芨滩苗木大棚
系统运行原理：太阳能集热系统吸收太阳热量，通过循环泵的作用将集热器的热量换入并存储在集热水箱，经散热装置将水箱内的热量散到温室内，让温度保持在植物生长需要的温度内。在夏季采用排空并遮阳的方式，防止系统过热。
真空管集热器
蔬菜大棚太阳能采暖设备原理 2.2.2节能环保的必要性
当前，低碳经济正在成为新一轮世界经济的增长点和各国竞争的焦点。不管将面临何种困难和风险，一个不争的事实是：全球性的低碳时代已经开始了。我国必须积极研究对策，努力占领低碳发展的先机和制高点。当前，优化资源能源结构，倡导低碳消费方式，减少温室气体排放，促进低碳经济发展已成为不可动摇的国际大趋势。“十二五”期间恰好是我国落实科学发展观、全面建设小康社会的关键时期，因此，我国应认真做好“十二五”环保规划，突出发展低碳经济的重要作用，制定发展低碳经济的专项规划，与经济社会发展规划、能源规划、循环经济规划、节能减排规划、科技规划和环境保护规划相衔接，统筹安排，形成一个发展低碳经济的蓝图。
市场研究机构认为分析，到2020年能源需求量将高达40多亿吨标准煤。如此巨大的需求，在煤炭、石油和电力供应以及能源安全等
方面都会带来严重的问题。伴随着不断攀升的能源价格，促使国家更加重视节能问题。能源问题已成为制约我国经济和社会发展的重要因素，必须把节能摆在突出的战略位置，明确提出实行节能税收优惠政策。因此节能环保产品成为需要。
第三章 行业分析及市场预测
3.1行业规模分析
2011年获得市场和政策明显“力捧”的一项绿色科技，当属空气源热泵热水器技术。在这一年，一方面产业链布局初步完成后，各大热水器巨头开始向市场主动强势出击，大力推广各自旗下的空气源热泵热水器技术，市场从多年的不温不火迅速升温至各大厂商竞逐的激烈场面。
另一方面，一改往常对空气能产品的扶持力度偏弱的政策倾向，现在开始众多地方政府都纷纷将空气源热泵热水器纳入节能产品推广目录。这也被认为是释放了一个积极信号，宏观政策的向好将进一步加快空气源热泵热水器的市场井喷。
一些数据和趋势都表明，空气源热泵热水器这一行业或将很快迎来井喷。监测数据显示：2010年空气源热泵热水器实现销售额30.9亿元、销售量69万台。但在2002年，空气源热泵热水器年销售总额还不到1000万元，2009年空气源热泵热水器的年销售总额也仅是超过20亿元。总体而言行业发展速度不容小觑。
而从公司规模看，在2002年尚不足5家的热泵热水器行业规模，据2009年初统计，已发展到达460家左右的规模。随着大企业的强
势介入，势必会将空气能技术带入品牌化、规模化的新阶段。
2011年，国家政策效益递减、银根紧缩，房地产调控不断出台、通货膨胀的经济环境日益明显，整个家电行业受到巨大影响的大环境下，热水器行业并未放缓增长的脚步，其中电热水器的年产量为2442万台，同比增长29.1%，燃气热水器的产量达1568.8万台，同比增长-7.3%，太阳能热水器产量约为5,760万平方米，同比增长约17.6%。2011年空气源热泵热水器市场份额约60亿，相比2010年的30亿，增长了一倍，增长速度最快。
电热水器燃气热水器太阳能热水器空气源热泵热水器-20%0%20%40%60%80%100%120%
图3-1 2011年各类热水器增长率
通过对2632个样本的调查发现，传统的电热水器和燃气热水器仍是市场主流，用户的使用分别占到整体的35%和40%，有22%的用户使用太阳能热水器，3%的用户使用的是空气源热泵热水器。可见空气源热泵热水器的增长空间很可观。
图3-2 2011目前使用是热水器种类及其比例
3.2 市场分析 3.2.1目标市场
销售范围主要是中国西南地区，及国外相应需求地区。空气源热泵热水器在商用领域早已经成气候。许多对热水都有需求的学校、酒店、洗浴中心等商业机构对空气源热泵热水器都有很高的接受度。商用机业务也基本上是空气源热泵热水器市场中的主要产品。
而家用市场上，目前还是由电热水器和燃气热水器占据半壁江山。空气源热泵热水器和其他热水器相比，仍占市场边缘地位。市场价格、公众认知，以及一些产品对环境温度的适应性问题均是行业发展的门槛。
3.2.2市场需求量及发展趋势
1、国内需求情况
