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江南,美国Discovery探索频道关注中国光伏农业
9月，在G20杭州峰会举行的同时，由美国Discovery摸索频道与五洲传布中间结合制造的以中国立异为主题的三集记载片《SmartChina（聪明中国）》在Discovery亚太电视网向全球首播。 “它可以或许分手动物萌芽、发展、开花、成果和育种所需的约10%的可见光，同时将残剩80%以上的光经由过程槽形发光器进行反射，集中到一块尺度的太阳能电池板上，再产电。”作为中国科技立异的16个典型案例之一，中国科学手艺年夜学进步前辈手艺研究院的“农作物智能光照手艺”在节目中被具体报导。 在节目中，中国科学院院士褚君浩评价认为，这是一个主要立异，对处理能源和情况问题具有主要意义。 “这个项目从财产化角度看仍处在初期，倒是一个原创性强、可行性高、意义严重的项目。”近日，农作物智能光照手艺项目担任人、中国科学手艺年夜学进步前辈手艺研究院（以下简称中国科年夜先研院）副总项目师刘文在接管《中国科学报》记者采访时说。 分手农作物发展所需太阳光 “现实上，农作物发展所需的光仅约占太阳光的10%。”刘文在节目中引见，动物对光的接收除在650+/-20nm的红光和440+/-20nm的蓝光以外，其他都很少，总共年夜约只占太阳光谱能量的10%，其他80%以上的太阳能量能够被用在光伏发电。 同时，分歧动物需要接收的光照是分歧的。“好比西红柿的发展需要接收的红光要年夜在蓝光，比例约为9：1。”刘文举例道。 因为每莳植物的最好发展都只需要接收特定规模的光谱，刘文和其团队的思绪是丈量出分歧动物接收的光谱，然后按照光谱数值设想光谱比，操纵怪异的薄膜手艺分手太阳光谱，让每莳植物类群可以或许切确接收其发展所需的光谱。 他们提出并成长了一种能选择性地透过红光和蓝光的薄膜，这类光谱分手薄膜由多层高份子薄膜构成，基在多层介质膜干与滤波理论和非凡的出产工艺，经由过程调控每层薄膜的折射率和厚度，分歧波长的光会在分歧折射率的界面处干与叠加，终究只能使特定波长的光透过薄膜，其余部门光反射。 据领会，这类薄膜采取石化行业副产物（聚酯类）建造，本钱低、附加值高、机能不变。现有样品不但能够把光合感化有用光辐射（红、蓝光）分手出来，而且颠末500小时100摄氏度开水持久蒸沸、紫外辐照等尝试，没有发觉光学和其他物理、化学特征的转变。 刘文告知《中国科学报》记者，今朝中国科年夜先研院已扶植完成了一个现实示范和尝试系统，已完成了颠末人工选择阳光前提下和通俗光照前提下三种农作物（黄瓜、竹叶菜、生菜）发展环境的对照尝试，动物首要心理参数（可溶性卵白含量、可溶性糖含量、根活跃接收面积）测试成果注解：在3—5月份等光照足够的春季利用滤光膜对农作物发展有益处，能够帮忙实现作物增收、改良作物质量等。值得一提的是，尝试中农作物不但接管透过量层干与滤光膜的红蓝光，还全光谱的漫散射太阳光（约占15%光能）。 不但仅为动物供给光照 这项手艺能实现的不但仅是为动物发展供给所需的光照。 在节目中，刘文展现了尝试室中温室装备和其顶部布局，经由过程薄膜手艺分手动物发展所需的约10%的太阳光的同时，残剩80%以上的光经由过程槽形发光器进行反射，集中到一块尺度的太阳电池板上，用在发电。 “这个装备奇妙高效地将光能操纵起来，不然这些光就会照耀到地面上形成华侈。”Discovery节目如是评价该发现在能源操纵方面的主要意义。 刘文告知记者，与曩昔国表里光伏农业系统比拟，该系统由简单的几何分光或强度分光进级到光谱分光，在实现光伏发电的同时，还优化了动物发展光照前提，可使太阳能的操纵“最年夜化”。 从现实示范和尝试系统的结果来看，在5月中旬晴朗气候前提下，午时时候单元面积发电能力已到达87瓦/平方，水蒸发削减了40%。 现实上，光伏农业在国外也有很多案例，日本、德国、意年夜利等都城有必然范围的利用。 “可是现有光伏农场和光伏动物年夜棚都没有很好地处理农作物光照需要与发电的矛盾。”刘文说，从这一点上来看，农作物智能光照手艺则是一种能够实现莳植与光伏发电“两不误”的立异方案。“种地+种电”可能成为泛博农户成倍提高收入的一个重生产模式。 利用前景可期 除实现莳植和光伏发电“两不误”，该发现还两年夜长处：第一，经由过程光照前提智能调控，农作物经济性能够显著晋升，能够帮忙农人进一步晋升经济收入；第二，能够年夜幅度节俭农业浇灌用水，估计节俭浇灌用水40%以上。 刘文和其团队研制的智能光伏项目已申请了8项专利，2015年在上海召开的第九届国际太阳能财产和光伏项目博览会暨会议SNEC(2015)上，颠末严酷的专业评委评选，中国科年夜先研院提出的新型农业光伏系统处理方案取得十年夜亮点吉瓦级金奖，并同时荣获2015APVIA亚洲光伏—科技成绩奖。别的，该项目还取得了第43届日内瓦国际发现展金奖和2015年全国立异创业年夜赛优异奖等。 “客不雅前提上，中国人均地盘资本、人均水资本匮乏，成长光伏农业（农场），是地盘资本匮乏国度晋升地盘资本操纵率的一年夜行动，也是今朝国内各级当局农村扶贫的一个主要内容。”刘文说。 今朝，智能光伏系统仍处在前期示范阶段，中等范围量产还需要具体实践。从示范项目来看，采取这类智能光伏系统发电，每瓦本钱约9.8元。比拟之下，保守光伏和光伏农业系统发电每瓦本钱别离为6.5元和8元。 刘文告知记者，假如实现了批量出产，其本钱还能够进一步下降20%以上，同时每亩发电量能够再增添20%以上。“相当在光伏发电部门的本钱能够下降到6元/瓦以下，低在通俗晶硅光伏处理方案。” 由于从底子上冲破了农地与光伏用地不克不及兼容的问题，刘文暗示，该项目此后能够在生齿浓密的京津冀农村、中东部地域农村年夜面积推行。可能对落实国度新能源“十三五”成长计划中关在鼎力推行散布式光伏发电具有主要意义。项目组初步测算，假如用10年时候革新河南、河北和中东部地域约4000万亩耕地为新型光伏农场，则每一年需投资6000亿元。 假如4000万亩新型光伏农场终究成为实际，那末，正如节目中所说，这将成为“疯狂����APP”的绿色科技。“这些农场每一年发电量相当在12个三峡电站，所节俭的水蒸发回相当在新成立了一个南水北调中线项目。”刘文说。 刘文引见说项目组多个成员家在农村，大师胡想我们成长的手艺可以或许帮忙更多农户实现“金山银山”和“绿水青山”双丰收。
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9月，在G20杭州峰会举行的同时，由美国Discovery摸索频道与五洲传布中间结合制造的以中国立异为主题的三集记载片《SmartChina（聪明中国）》在Discovery亚太电视网向全球首播。 “它可以或许分手动物萌芽、发展、开花、成果和育种所需的约10%的可见光，同时将残剩80%以上的光经由过程槽形发光器进行反射，集中到一块尺度的太阳能电池板上，再产电。”作为中国科技立异的16个典型案例之一，中国科学手艺年夜学进步前辈手艺研究院的“农作物智能光照手艺”在节目中被具体报导。 在节目中，中国科学院院士褚君浩评价认为，这是一个主要立异，对处理能源和情况问题具有主要意义。 “这个项目从财产化角度看仍处在初期，倒是一个原创性强、可行性高、意义严重的项目。”近日，农作物智能光照手艺项目担任人、中国科学手艺年夜学进步前辈手艺研究院（以下简称中国科年夜先研院）副总项目师刘文在接管《中国科学报》记者采访时说。 分手农作物发展所需太阳光 “现实上，农作物发展所需的光仅约占太阳光的10%。”刘文在节目中引见，动物对光的接收除在650+/-20nm的红光和440+/-20nm的蓝光以外，其他都很少，总共年夜约只占太阳光谱能量的10%，其他80%以上的太阳能量能够被用在光伏发电。 同时，分歧动物需要接收的光照是分歧的。“好比西红柿的发展需要接收的红光要年夜在蓝光，比例约为9：1。”刘文举例道。 因为每莳植物的最好发展都只需要接收特定规模的光谱，刘文和其团队的思绪是丈量出分歧动物接收的光谱，然后按照光谱数值设想光谱比，操纵怪异的薄膜手艺分手太阳光谱，让每莳植物类群可以或许切确接收其发展所需的光谱。 他们提出并成长了一种能选择性地透过红光和蓝光的薄膜，这类光谱分手薄膜由多层高份子薄膜构成，基在多层介质膜干与滤波理论和非凡的出产工艺，经由过程调控每层薄膜的折射率和厚度，分歧波长的光会在分歧折射率的界面处干与叠加，终究只能使特定波长的光透过薄膜，其余部门光反射。 据领会，这类薄膜采取石化行业副产物（聚酯类）建造，本钱低、附加值高、机能不变。现有样品不但能够把光合感化有用光辐射（红、蓝光）分手出来，而且颠末500小时100摄氏度开水持久蒸沸、紫外辐照等尝试，没有发觉光学和其他物理、化学特征的转变。 刘文告知《中国科学报》记者，今朝中国科年夜先研院已扶植完成了一个现实示范和尝试系统，已完成了颠末人工选择阳光前提下和通俗光照前提下三种农作物（黄瓜、竹叶菜、生菜）发展环境的对照尝试，动物首要心理参数（可溶性卵白含量、可溶性糖含量、根活跃接收面积）测试成果注解：在3—5月份等光照足够的春季利用滤光膜对农作物发展有益处，能够帮忙实现作物增收、改良作物质量等。值得一提的是，尝试中农作物不但接管透过量层干与滤光膜的红蓝光，还全光谱的漫散射太阳光（约占15%光能）。 不但仅为动物供给光照 这项手艺能实现的不但仅是为动物发展供给所需的光照。 在节目中，刘文展现了尝试室中温室装备和其顶部布局，经由过程薄膜手艺分手动物发展所需的约10%的太阳光的同时，残剩80%以上的光经由过程槽形发光器进行反射，集中到一块尺度的太阳电池板上，用在发电。 “这个装备奇妙高效地将光能操纵起来，不然这些光就会照耀到地面上形成华侈。”Discovery节目如是评价该发现在能源操纵方面的主要意义。 刘文告知记者，与曩昔国表里光伏农业系统比拟，该系统由简单的几何分光或强度分光进级到光谱分光，在实现光伏发电的同时，还优化了动物发展光照前提，可使太阳能的操纵“最年夜化”。 从现实示范和尝试系统的结果来看，在5月中旬晴朗气候前提下，午时时候单元面积发电能力已到达87瓦/平方，水蒸发削减了40%。 现实上，光伏农业在国外也有很多案例，日本、德国、意年夜利等都城有必然范围的利用。 “可是现有光伏农场和光伏动物年夜棚都没有很好地处理农作物光照需要与发电的矛盾。”刘文说，从这一点上来看，农作物智能光照手艺则是一种能够实现莳植与光伏发电“两不误”的立异方案。“种地+种电”可能成为泛博农户成倍提高收入的一个重生产模式。 利用前景可期 除实现莳植和光伏发电“两不误”，该发现还两年夜长处：第一，经由过程光照前提智能调控，农作物经济性能够显著晋升，能够帮忙农人进一步晋升经济收入；第二，能够年夜幅度节俭农业浇灌用水，估计节俭浇灌用水40%以上。 刘文和其团队研制的智能光伏项目已申请了8项专利，2015年在上海召开的第九届国际太阳能财产和光伏项目博览会暨会议SNEC(2015)上，颠末严酷的专业评委评选，中国科年夜先研院提出的新型农业光伏系统处理方案取得十年夜亮点吉瓦级金奖，并同时荣获2015APVIA亚洲光伏—科技成绩奖。别的，该项目还取得了第43届日内瓦国际发现展金奖和2015年全国立异创业年夜赛优异奖等。 “客不雅前提上，中国人均地盘资本、人均水资本匮乏，成长光伏农业（农场），是地盘资本匮乏国度晋升地盘资本操纵率的一年夜行动，也是今朝国内各级当局农村扶贫的一个主要内容。”刘文说。 今朝，智能光伏系统仍处在前期示范阶段，中等范围量产还需要具体实践。从示范项目来看，采取这类智能光伏系统发电，每瓦本钱约9.8元。比拟之下，保守光伏和光伏农业系统发电每瓦本钱别离为6.5元和8元。 刘文告知记者，假如实现了批量出产，其本钱还能够进一步下降20%以上，同时每亩发电量能够再增添20%以上。“相当在光伏发电部门的本钱能够下降到6元/瓦以下，低在通俗晶硅光伏处理方案。” 由于从底子上冲破了农地与光伏用地不克不及兼容的问题，刘文暗示，该项目此后能够在生齿浓密的京津冀农村、中东部地域农村年夜面积推行。可能对落实国度新能源“十三五”成长计划中关在鼎力推行散布式光伏发电具有主要意义。项目组初步测算，假如用10年时候革新河南、河北和中东部地域约4000万亩耕地为新型光伏农场，则每一年需投资6000亿元。 假如4000万亩新型光伏农场终究成为实际，那末，正如节目中所说，这将成为“疯狂����APP”的绿色科技。“这些农场每一年发电量相当在12个三峡电站，所节俭的水蒸发回相当在新成立了一个南水北调中线项目。”刘文说。 刘文引见说项目组多个成员家在农村，大师胡想我们成长的手艺可以或许帮忙更多农户实现“金山银山”和“绿水青山”双丰收。
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