光伏在设施农业领域的研究进展_王万红.pdf

第5卷 第4期 2024年8月 新能源科技 New Energy Science and Technology Vol 5 No 4 August 2024 DOI 10 20145 j 32 1894 20240406 基金项目 国家自然科学基金 52022020 作者简介 王万红 1987 女 工程师 硕士 研究方向 新能源 综合智慧能源技术经济研究评价 wang wwh wldl com cn 通信作者 张程宾 1983 男 教授 博士 研究方向 能源与动力工程 cbzhang seu edu cn 光伏在设施农业领域的研究进展 王万红1 邓新星1 张 龙2 阳曼秋3 张程宾4 1 五凌电力有限公司 长沙 410004 2 山东电力工程咨询院有限公司 济南 250013 3 扬州大学 电气与能源动力工程学院 扬州 225127 4 东南大学 能源与环境学院 南京 210096 张程宾 1983年1月生 博士研究生 博士生导师 东南大学能源与环境学院教授 主要研究方向为相变传热 温差能发电等 主持了国家自然科学基金 优秀青年科学 基金 重大研究计划培育项目 面上项目 航天先进制造联合基金 青年基金 等多项科 研课题 在Applied Physics Letters等国内外刊物上发表了SCI论文100余篇 获授权发 明专利20余项 获教育部自然科学奖一等奖 江苏省自然科学百篇优秀学术成果论文 等奖项 摘要 加快光伏技术在设施农业的应用推广 是推动农村地区能源绿色转型发展 构建现代能源体系 的重要组成部分 对实现碳达峰 碳中和目标和农业农村现代化具有重要意义 文章首先介绍了光伏 技术的原理和分类 分析了其在设施农业中的应用方式 并通过介绍独立光伏系统和建筑一体化光伏 系统在设施农业应用案例 展示了光伏技术在设施农业中的巨大效益和良好前景 最后展望了光伏技 术在设施农业中的未来发展方向 关键词 设施农业 光伏技术 光伏建筑一体化 光伏光热技术 中图分类号 S21 文献标志码 A 0 引言 当前 在我国城乡居民消费加快升级 耕地和水 资源趋紧的背景下 1 现代设施农业利用人工控制环 境条件来生产农作物 从而提高单位产出效率来突破 资源环境制约 为拓展食物来源 保障粮食和重要农 产品稳定安全供给提供了有力支撑 2 3 然而 设施 农业的环境调控能力要求高 规模化程度高 其生产 过程需要大量的能源来维持设施内的温度和光照等 条件 4 但当前设施农业还主要依靠煤炭 石油和天 然气等传统能源的使用 不仅会造成环境污染 而且 还会加剧温室效应 因此 发展基于可再生能源的设 施农业已成为现代农业低碳化的重要方向 4 5 光伏作为一种清洁 可再生能源 其产出的电力 可直接为设施农业中的光照 空调 水泵等设备供电 有效降低农业生产的碳排放 为设施农业的发展提供 了新的机遇 同时提高光伏的消纳能力 6 8 因此 加快光伏技术在设施农业的应用推广 是推动农村地 区能源绿色转型发展 构建现代能源体系的重要组成 部分 对实现碳达峰 碳中和目标和农业农村现代化 具有重要意义 近年来 光伏在设施农业中的应用得到了广泛的 关注和研究 通过将光伏发电技术与设施农业技术相 结合 在农业设施顶部或周围安装光伏电池板 将太阳 14 新能源科技 能转化为电能 用于灌溉 照明 加热 通风等农业生产 过程 取得了较好的节能减碳效益 9 10 随着光伏行 业的成本下降和技术创新 农民们已经从中获益 包括 提升食物和能源的自给自足能力 降低能源成本 增加 经济收入 11 此外 国内外学者还进一步针对光伏农 业的模式 能效提升技术 经济性分析等方面开展了大 量科学与技术研究 取得了阶段性的研究成果 12 16 然而光伏在设施农业的应用还面临着光伏板与作物生 长环境的协调 耦合光伏的农业设施结构设计与负载 承载 设施农业能量管理与存储 系统经济性与可持续 性等技术挑战 17 18 针对以上问题 光伏与设施农业 耦合系统还需要在光谱调控 系统智能控制 多能源互 补与储能技术等方面开展进一步的研究工作 19 本文介绍了光伏技术在设施农业应用的主要原 理与分类 分别讨论了光伏技术和光伏光热一体化技 术在设施农业中的应用现状与典型案例 最后总结和 展望了面向设施农业的光伏技术未来发展前景和 挑战 1 光伏技术 太阳能光伏发电 Photovoltaic PV 是一种非常 有效的太阳能利用方式 它通过太阳能电池将太阳光 直接转换成电能 这种转换过程是基于半导体材料 的光电效应 即当光照射到半导体材料上时 光子的 能量可以激发电子从价带跃迁到导带 形成自由电子 和空穴 从而产生电流 太阳能电池是构成光伏系统 的核心单元 通过串联和并联组合形成光伏组件 以 提升电压和增加电流 这些组件进一步组成光伏阵 列即太阳能电池板 如图1 a 所示 20 光伏组件的电能转换效率通常在12 18 而 超过80 的太阳辐射在被吸收或反射过程中会转化 为热能 因此导致太阳能电池在持续运行后温度升 高 进而影响其发电效率 21 为了解决这一问题 许 多研究人员提出利用空气或水等流体对光伏电池进 行冷却和热量收集 基于这样的考虑 太阳能光伏 热 Photovoltaic thermal PV T 技术应运而生 它结 合了光伏和热能收集器来最大化太阳能的利用效率 为用户同时提供电力和热能 22 PV T集热器通过 结合光伏发电与热能收集技术 在相同表面积上比单 独的光伏或热能系统产生更多能量 23 这种集热器 通常由一个吸收太阳热的平板构成 其上方装配光伏 电池以产生电力 下方设有流体通道 允许流体通过 并吸收热量 如图1 b 所示 根据传热介质的不同 PV T集热器可分为空气型和水型 其中水型PV T 集热器的热转换效率较高 24 而空气型PV T集热器 在设施农业领域的应用上前景广泛 其既利用太阳能 进行空气加热 为设施农业如温室提供所需的温度控 制 同时还可以用于太阳能干燥机 以环保和高效的方 式干燥农产品 20 25 28 文献 29 研究构建了一个空气 型PV T系统 并在不同纬度的地区进行实验 分析了 通风流量与气候条件对系统光热和光伏性能的影响 实验结果表明热能和发电量均随辐射强度增加而增 加 而当通风流量为2 2 m s时 热效率达到51 8 图1 光伏设备 随着光伏技术的发展 建筑一体化光伏 Building Integrated Photovoltaic BIPV 和建筑附着光伏 Building Attached Photovoltaic BAPV 技术的应用 为设施农 业提供了新的能源解决方案 30 这些技术通过与温 室结构的紧密结合 实现了土地的高效利用和能源自 给自足 同时配合农业物联网系统的智能化管理 满 足了温室大棚对电力的需求 31 光伏温室一体化不 仅以环保方式提供必要的能源 如加热 冷却 通风和 照明 32 还有助于减少对化石燃料的依赖 提升作物 质量 33 文献 34 研究表明 在中国严寒地区的光 伏温室屋顶系统能有效满足作物光合需求 实现低于 25 的遮荫率 并达到1404 kWh kWp的单位装机年 发电量 最短投资回收期以及年均减少11202 kg的碳 排放 文献 35 讨论了将PV技术集成到温室屋顶 中的方法 主要分为独立PV系统和并网PV系统 其中 独立PV系统适用于偏远地区 常与电池储能 设备结合使用 以确保在没有阳光的情况下也能供 电 而在阳光充足地区 并网PV系统通过出售多余 电力为温室带来额外收益 此外 光伏在设施农业应 用时还需考虑对植物的影响 例如 安装在温室屋顶 上的光伏板所形成的阴影可能对植物的生长周期产 生正面作用 包括提高产量 促进发育 并有助于减少 水分的蒸发损失 36 在充分且高效利用土地资源的 前提下 应用光伏系统的温室有潜力提供区域年度电 24 新能源科技 力需求30 的发电量 37 2 光伏在农业设施的应用现状 光伏技术在农业设施中主要有两种应用方式 一 是独立光伏装置 光伏装置和设施农业在空间上相对 独立 二是与温室等农业设施结合的光伏系统 通过在 屋顶或者墙面上安装光伏板 实现了在同一土地上既 种植作物又发电的双重效益 促进了可持续发展 图2 图3即这两种光伏应用方式的发电系统示意图 光伏发电系统分为离网 并网和混合3种模式 离网模 式独立运行 需配备蓄电池 并网模式可以将余电输送 到电网或由电网供电 独立光伏装置通常采用混合或离 网模式 供电于灌溉 照明 空调以及通风等 其余电可储 存或输送到电网 而与农业设施结合的光伏系统多采用 并网模式 以电网作为光伏电力不足时的补充 图2 独立光伏发电系统 图3 与温室屋顶结合的光伏发电系统 2 1 独立光伏装置在设施农业的应用 光伏作为结构简单 清洁低碳的太阳能利用形 式 可在满足设施农业日益增长的电力需求同时 推 动设施农业能源绿色转型 38 将独立的光伏装置安 装在农业土地上 不仅支持农业设施的能源需求 减 少对化石燃料的依赖 还能为农村及偏远地区供电 通 过并网销售创造额外经济价值 39 在节能减碳 农作物 生产和电力生产之间实现了令人满意的平衡 19 文献 40 设计了一种农业光伏系统 它能够高效 地收集对作物光合作用过剩的光能 用于光伏发电 同时不影响作物的生长 田间试验结果表明 该系统 能提高植物产率13 减少植物散热50 并且光伏 转换效率达到了9 9 在德国 文献 39 进行了一 项研究 旨在通过3种不同的农业光伏解决方案 探 索农光互补技术在苹果种植中的应用 以实现能源与 苹果生产的双重目标 文献 41 研究了瑞典首个农 光互补系统 如图4 a 所示 实验结果显示 尽管农 业光伏系统导致地面光合有效辐射平均减少25 但 作物产量与未遮荫区域相比无统计学差异 经济分 析还显示 瑞典农业光伏系统的净现值盈利能力是传 统作物轮作的30倍 文献 42 探讨了一种新型的农 光互补系统的设计原理和建模分析 旨在优化光伏组 件与农作物对光照的需求分配 结果表明新型方阵 不仅能增加阵列间27 26 的地面光照量 还有助于 农作物的产量提升 此外 如图4 b 所示 随着技术 进步和成本下降 光伏 水泵在偏远和沙漠地区因其 可靠性和低维护特性而日益受到青睐 43 44 文献 45 开发并测试了一种适用于干旱地区果园的太阳 能光伏泵驱动滴灌系统 该系统配备了900 W的光伏 阵列和800 W的直流电机 现场测试显示 该系统能 够在2小时内灌溉1公顷土地 且排放均匀性达到 92 94 尽管初始投资较高 但系统的效益成本 比超过2 表明这光伏泵驱动滴灌系统是一种适合干 旱地区发展的果园灌溉技术 文献 46 考虑政府补 贴和农民收入 在10 30 土地安装太阳能电池 板 可在维持70 农作物收成的同时 实现显著的太 阳能发电容量和减少碳排放 图4 光伏的应用 34 新能源科技 2 2 光伏技术与设施农业结合的应用 光伏技术与设施农业如温室的结合主要通过直接 安装在屋顶 47 48 设计为结构的一部分 49 以及作为可调 节遮阳系统 50 等方式实现 这种结合不仅节省了宝贵 的土地资源 而且促进了可再生能源的生产和农业的可 持续发展 此外 光伏技术在设施农业中的应用主要分 为两类 传统的光伏板 51 53 和半透明的光伏板 54 57 传 统光伏板通常由硅材料制成 而半透明光伏板则采用有 机光伏和染料敏化太阳能电池等新兴技术 许多研究人员通过实验和建模研究了光伏技术 在农业温室中的应用 文献 52 设计了一种新型的 农业光伏系统 基于实地实验数据并通过多项式回归 开发了电力生成和农作物生产模型 结果表明 30 的遮荫比率能够在配备光伏组件的农业系统中最大 化电力和大豆生产 文献 53 研究了在伊朗商业玫 瑰温室中应用的14种太阳能光伏百叶窗系统配置 研究结果发现覆盖了19 2 的屋顶面积为最佳配置 对植物光照影响较小 同时显著降低了能源消耗和 CO2排放 这一配置每年可产生约42 7 kW h m2的 电力 文献 51 在一座南北向温室上 以20 和28 的倾角安装了4个光伏组件 覆盖屋顶1 5 的面积 在7个月内产生了71 6 MJ的电能 文献 58 提出 了一种结合地源热泵的并网光伏发电系统 用于满足 番茄 黄瓜和生菜3种作物的供暖和制冷需求 模拟 结果显示 该系统年发电量可达143 4 kW h m2 光 伏发电分别达到了番茄 黄瓜 生菜生长过程能源消 耗量的95 7 86 8 104 5 尽管夏季光伏发电 只能满足33 2 67 2 的能源需求 但冬季光伏能 源满足率极高 这支持了全年零能耗温室的可行性 鉴于传统光伏板可能导致过度遮荫并影响作物 生长 研究人员开展了半透明太阳能技术的探索 这 种技术不仅能够减少对作物光合作用的干扰 还能有 效节省能源消耗 据研究显示 半透明光伏组件能够 节省超过20 的能源 59 在商业光伏温室中 为了 最大化电力产出 市场上约85 的光伏结构选择了覆 盖屋顶一半或全部面积的硅光伏板 60 然而 植物 仅利用波长在400 700 nm的光合有效辐射进行光合 作用 61 因此 随着技术进步 半透明太阳能技 术 62 如有机光伏和染料敏化太阳能电池 正被应用 于温室 旨在提升作物生长与光伏发电的协同效应 文献 56 对有机光伏阵列进行了安装和测试 发现 48 5 的覆盖率有助于在高温和强光照条件下维持 番茄生长和产量 同时提高光能利用效率 文献 57 使用动态能源模型证明了在温暖和适中气候下 覆盖 85 屋顶面积的半透明有机太阳能电池能够帮助温 室达到净零能耗 文献 49 评估了BIPV系统对温 室番茄生长和微气候的影响 实验中 温室屋顶的 20 安装了斜角30 面向南方的BIPV模块 年发电量 为637 kW h 研究结果表明 BIPV遮荫对番茄生长没 有显著影响 能有效减少能源需求 同时为温室提供包 括照明 加热和通风所需的能源 文献 50 建立了一 个动态光伏温室 研究不同遮荫程度对光伏效能的影 响 如图4 c 所示 实验结果显示 在78 的遮荫条件 下 光伏板的最大输出功率达到102 W m2 而在无遮 荫时 功率降至20 W m2 温室内部的温度和湿度平 均值维持在适合多数蔬菜生长的范围内 证明了这种 动态光伏温室能有效平衡电力生成与农业产出 表1 列举了其他不同遮荫率对作物和发电量的影响 63 表1 光伏遮荫率在设施农业应用中的影响 作物光伏遮荫率光伏类型结论参考文献 番茄30 50 多晶硅 光伏覆盖率从30 提高到 50 产量因子从20 降低 到33 64 番茄17 多晶硅 晴朗天气下设施温度下降约 3 至5 相对湿度增加 约12 65 生菜20 多晶硅不会显著影响作物产量 66 草莓25 9 20 多晶硅 非晶硅不透明光伏模块的草莓质量和产量均优于半透明光伏模块 67 生菜25 100 有机光伏 覆盖率为49 的有机光伏组 件 满足了全年电力需求 并为 作物提供了适宜的气候 68 辣椒22 有机光伏果实质量增加了22 植物高度增加了21 8 69 3 光伏 光热一体化在设施农业的应用 现状 光伏 光热一体化 PV T 系统作为一种新兴的 热电联产技术 正逐渐受到研究和技术领域的关 注 70 这种系统通过结合光伏电池的发电功能与热 能收集 旨在提高整体能源效率 在光伏电池的转换 过程中 工作温度是一个关键因素 71 由于太阳照 射产生的多余热量会导致电池温度升高 进而影响其 发电效率 研究表明 光伏组件的温度每升高1 其功率会下降约0 48 72 为了克服这一问题 PV T系统被设计出来 它不仅能发电 还能有效收集并 利用多余的热能 通过这种方式 PV T系统可以在 44 新能源科技 提高光伏发电效率的同时 对温室进行热管理 通过 冷却光伏板来维持适宜的工作温度 此外 系统回收 的热能可以用于多种农业应用 如提供热水 供暖和 干燥等 独立PV T系统和与温室结合的PV T系统 分别如图5 6所示 图5 独立PV T系统 图6 与温室结合的PV T系统 在一些PV T系统中 热能收集的主要目的是冷 却光伏板以提升其发电效率 例如文献 73 通过优 化光伏板的冷却管道设计 有效减少了因温度升高导 致的效率损失 文献 74 则开发了一种新型混合 PV T系统 该系统相比传统光伏组件 能显著降低电 池温度达12 7 并在597 W m2的太阳辐射下 将 电能输出提升了5 2 这些研究表明 通过有效的 热管理策略 可以显著提高PV T系统的整体性能 除了冷却光伏板以提高发电效率外 PV T系统中 的热能收集还有其他广泛的应用 例如 在文献 75 的研究中 PV T系统与光谱选择性近红外反射膜的结 合显著提升了温室中热能和电能的转换效率 该系统 使用热油作为传热介质 将热能传递给斯特林发动机 或有机朗肯循环 年热能产量可达32 5 kW h m2 光 伏电池的年电能产量为18 1 kW h m2 最大功率效 率预计为15 7 展示了PV T系统在提供冷却效果 和能源自给方面的潜力 文献 76 的研究中 PV T 温室实现了12 8 kW h的年废热回收率和716 kW h 的年净电能节约 文献 77 提出了两种创新PV T温 室设计 分别采用菲涅耳透镜和薄片镜 实现阳光的 高效分离与利用 结果表明 菲涅耳透镜温室在能源 生产上表现突出 而薄片镜温室更适合光照需求大的 作物 文献 25 开发的PV T太阳能干燥机 通过 PV T系统发出的电能驱动风扇 优化空气流动 同时 利用收集的热能预热空气 加速了干燥过程 与自然 干燥相比 其干燥率最大提高了约24 实现了高效 干燥和能源供应的结合 文献 26 开发的PV T温室 太阳能干燥机理论模型 理论值和实验值的总热能分 别为1 92 kW h和2 03 kW h 结果表明PV T温室太 阳能干燥机不仅能提升农产品干燥质量 还能有效利 用太阳能发电 适合无电网连接的农村地区 文献 70 研究比较了冬季分别安装在温室内外的微热管 PV T系统的效能 如图7 a 和 b 所示 结果显示 安装在室外的微热管 PV T系统日发电性能更优 但 安装在室内的微热管 PV T系统在电气效率 4 57 热效率 40 93 和整体能量效率 53 28 等方面综合表现更佳 文献 78 设计了一个太阳能 PV T干燥系统 如图7 c 所示 通过优化结构 实现 了农产品的高效 均匀干燥 解决了温度不均问题 图7 PV T在温室中的应用 54 新能源科技 4 结论与展望 光伏技术在设施农业领域的应用具有显著效益 和巨大潜力 通过高效转换太阳能为电能和热能 该 技术为农业设施的温控 灌溉 照明和作物干燥等关 键环节提供了可靠的能源支持 并实现了良好的减碳 降排效果 本文介绍了光伏技术的基础原理 并针对 其在设施农业中的不同集成方式 分析了光伏技术的 具体应用场景 进一步阐述了光伏 光热系统在提升 设施农业生产条件方面的效果 尽管目前的研究已 取得显著进展 但考虑到光伏对动植物光照的影响 光伏系统能效 设施农业能源系统运行优化等因素 光伏技术在设施农业领域的应用仍从以下方面进一 步发展 1 光伏设备的材料与器件研发工作可在优化 植物光照条件的半透明光伏材料 先进的光学设计和 电力电子期间优化等方面着重开展 以提升光伏系统 的能源转换效率 并实现农业生产与能源转换的高效 结合 2 开发结合物联网技术 人工智能的光伏 设 施农业智慧系统 以提高设施农业的能源管理效率和 作物生产质量 实现精细化农业管理 3 探索与光伏系统相结合的高效储能解决方 案 通过精确的能源负荷和光照预测 优化储能系统 和光伏电池的匹配系统 确保设施能源供应的稳定性 和经济性 提出零碳设施农业解决方案 参考文献 1 PELLETIER N AUDSLEY E BRODT S et al Energy intensity of agriculture and food sys tems J Annual Review of Environment and Resources 2011 36 223 246 2 ENGLER N KRARTI M Optimal designs for net zero energy controlled environment agricul ture facilities J Energy and Buildings 2022 272 112364 3 ENGLER N KRARTI M Review of energy effi ciency in controlled environment agriculture J Renewable and Sustainable Energy Re views 2021 141 110786 4 KIM H OH D JANG H et al Development of a multi node monitoring system for analyzing plant growth and indoor environment interac tions an empirical study on a plant factory J Computers and Electronics in Agriculture 2023 214 108311 5 丁亚会 张云鹤 孙宁 等 我国设施农业发 展的国际经验与启示 J 江苏农业科学 2023 16 1 8 6 LA NOTTE L GIORDANO L CALABR E et al Hybrid and organic photovoltaics for green house applications J Applied Energy 2020 278 115582 7 RAVILLA A SHIRKEY G CHEN J et al Techno economic and life cycle assessment of agrivoltaic system AVS designs J Science of The Total Environment 2024 912 169274 8 伏绍鑫 张路 唐翰峰 等 考虑柔性电热负荷 的区域综合能源系统低碳经济调度 J 电 力科技与环保 2023 5 417 428 9 KHOSHGOFTAR MANESH M H DAVADGA RAN S MOUSAVI RABETI S A Novel Solar Biomass polygeneration system based on integra tion of ICE ORC MDC HDH RO and tomato greenhouse to produce power freshwater and biological wastewater treatment J Energy Con version and Management 2024 308 118349 10 MALU P R SHARMA U S PEARCE J M Agrivoltaic potential on grape farms in India J Sustainable Energy Technologies and As sessments 2017 23 104 110 11 AGIR S DERIN GURE P SENTURK B Farmers perspectives on challenges and oppor tunities of agrivoltaics in Turkiye an institution al perspective J Renewable Energy 2023 212 35 49 12 GNAYEM N MAGADLEY E HAJ YAHYA A et al Examining the effect of different photovol taic modules on cucumber crops in a greenhouse agrivoltaic system a case study J Biosystems Engineering 2024 241 83 94 13 GORJIAN S BOUSI E ZDEMIR E et al Progress and challenges of crop production and electricity generation in agrivoltaic systems using semi transparent photovoltaic technology J Renewable and Sustainable Energy Reviews 64 新能源科技 2022 158 112126 14 SAFAT DIPTA S SCHOENLAUB J HABIBUR RAHAMAN M et al Estimating the potential for semitransparent organic solar cells in agro photovoltaic greenhouses J Applied Energy 2022 328 120208 15 陆江 王文彬 袁廷璧 等 光伏电站系统标准 能效比的修正方法研究 J 电力科技与环 保 2023 3 194 200 16 徐恒辉 姚杰 周萍 等 基于运行数据的光 伏电站状态评估方法研究 J 电力科技与 环保 2023 5 450 456 17 AZIMOH C L WALLIN F KLINTENBERG P et al An assessment of unforeseen losses resul ting from inappropriate use of solar home systems in South Africa J Applied Energy 2014 136 336 346 18 SIRNIK I SLUIJSMANS J OUDES D et al Circularity and landscape experience of agrivolta ics a systematic review of literature and built systems J Renewable and Sustainable Energy Reviews 2023 178 113250 19 GHOSH A Nexus between agriculture and pho tovoltaics agrivoltaics agriphotovoltaics for sustainable development goal A review J Solar Energy 2023 266 112146 20 AL WAELI A H A SOPIAN K KAZEM H A et al Photovoltaic Thermal PV T systems Status and future prospects J Renewable and Sustainable Energy Reviews 2017 77 109 130 21 AGRAWAL B TIWARI G N Optimizing the energy and exergy of building integrated photo voltaic thermal BIPVT systems under cold cli matic conditions J Applied Energy 2010 87 417 426 22 CHOW T T A review on photovoltaic thermal hybrid solar technology J Applied Energy 2010 87 365 379 23 HERRANDO M WANG K HUANG G et al A review of solar hybrid photovoltaic thermal PV T collectors and systems J Progress in Energy and Combustion Science 2023 97 101072 24 KIM J H PARK S H KANG J G et al Ex perimental performance of heating system with building integrated PVT BIPVT collector J Energy Procedia 2014 48 1374 1384 25 FTERICH M CHOUIKHI H BENTAHER H et al Experimental parametric study of a mixed mode forced convection solar dryer equipped with a PV T air collector J Solar Energy 2018 171 751 760 26 TIWARI S TIWARI G N AL HELAL I M Performance analysis of photovoltaic thermal PVT mixed mode greenhouse solar dryer J Solar Energy 2016 133 421 428 27 NAYAK S KUMAR A SINGH A K et al En ergy matrices analysis of hybrid PVT greenhouse dryer by considering various silicon and non sili con PV modules J International Journal of Sustainable Energy 2014 33 336 348 28 SONNEVELD P J SWINKELS G L A M CAMPEN J et al Performance results of a solar greenhouse combining electrical and thermal en ergy production J Biosystems Engineering 2010 106 48 57 29 ZHAO Y LI W ZHANG G et al Experimen tal performance of air type BIPVT systems under different climate conditions J Sustainable Energy Technologies and Assessments 2023 60 103458 30 王江 李马 郝刘 国内外设施蔬菜机械化发 展现状分析及对策 J 中国农机化学报 2023 1 124 130 31 高瑞敏 王新科 嵌入式温室大棚太阳能供电 网络管理系统设计 J 农机化研究 2023 8 79 83 32 CUCE E HARJUNOWIBOWO D CUCE P M Renewable and sustainable energy saving strate gies for greenhouse systems a comprehensive re view J Renewable and Sustainable Energy Reviews 2016 64 34 59 33 ALLARDYCE C S FANKHAUSER C ZA KEERUDDIN S M et al The influence of greenhouse integrated photovoltaics on crop pro 74 新能源科技 duction J Solar Energy 2017 155 517 522 34 JIN Y JIANG W HAN Y et al Comprehen sive optimization of shading and electrical per formance of roof mounted photovoltaic system of Venlo type greenhouse in the severe cold region J Energy 2024 296 131125 35 YANO A COSSU M Energy sustainable green house crop cultivation using photovoltaic technol ogies J Renewable and Sustainable Energy Reviews 2019 109 116 137 36 ALI ABAKER OMER A LIU W LI M et al Water evaporation reduction by the agrivoltaic systems development J Solar Energy 2022 247 13 23 37 SCHALLENBERG RODRIGUEZ J RODRIGO BELLO J J R O GAMERO B D Agrivoltaic How much electricity could photovoltaic green houses supply J Energy Reports 2023 9 5420 5431 38 GORJIAN S JALILI JAMSHIDIAN F GOR JIAN A et al Technological advancements and research prospects of innovative concentrating agrivoltaics J Applied Energy 2023 337 120799 39 FERREIRA R F MARQUES LAMEIRINHAS R A P CORREIA V BERNARDO C et al Agri PV in Portugal how to combine agriculture and photovoltaic production J Energy for Sustainable Development 2024 79 101408 40 ZHANG Z ZHANG F ZHANG W et al Spectral splitting concentrator agrivoltaics for higher hybrid solar energy conversion efficiency J Energy Conversion and Management 2023 276 116567 41 CAMPANA P E STRIDH B H RNDAHL T et al Experimental results integrated model validation and economic aspects of agrivoltaic systems at northern latitudes J Journal of Cleaner Production 2024 437 140235 42 侯孟婧 利用滤光膜和反光作用的新型农光 互补方阵原理与建模分析 J 中国农机化学 报 2022 3 127 131 43 HASSANIEN R H E LI M DONG LIN W Advanced applications of solar energy in agricul tural greenhouses J Renewable and Sustain