2024年12月17日,云南师范大学太阳能供热与制冷研究团队在Renewable and Sustainable Energy Reviews(IF=16.3)上发表了题为 “The influence of photovoltaic modules on the greenhouse micro-environment - A review” 的综述论文(https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115214)。云南师范大学能源与环境科学学院为第一作者单位,学院青年教师、博士研究生姚昊翊为第一作者,学院博士生导师王云峰教授为通讯作者,综述合作者为东华大学环境科学与工程学院肖鑫副教授。
随着全球气候变化、疾病和不稳定的全球局势对农业生产力和粮食安全的影响日益加剧,设施农业,尤其是以温室农业为主的现代化农业已成为提高粮食产量和质量的重要手段。光伏温室作为一种新兴的农业设施,能够在不改变农业用地的前提下,通过安装光伏组件为现代农业提供清洁能源,促进全球可持续农业发展,同时增加农民收入。然而,光伏板的盲目扩张可能会影响温室内部的作物正常生长,因此,研究光伏组件对温室微环境的影响,对于平衡光伏发电与农业生产具有重要意义。
实验室团队前期已经进行了季节对于不同光伏组件布局下温室内环境的影响研究,评估了光-热-电耦合和植物生长需求下的光伏温室夏季能源性能,探讨了非均匀温度光伏组件热电损耗。团队成员通过实验和文献数据库检索、分类,总结了影响温室微气候的因素,整理了光伏温室和普通温室中光、热、湿度环境的理论和技术发展。在对文献和团队前期实验的回顾中,发现大多数研究主要集中在温室微环境变化的一个或两个特定类型,如光-热或热-湿,而对于温室内多种微环境因素的相互作用关注较少;此外,当前的研究方法相对单一,通常只采用实地测量、模拟或机器学习中的一种或两种手段。因此,本研究结合实验室团队前期成果,深入探讨了光伏温室在现代农业中的应用及其对作物生长微环境的影响,提供了未来温室设计改进和光伏技术多样化应用的参考,对未来温室技术发展的方向提出了指导性的观点和建议,以期在确保农业生产的同时提高能源效率,对实现碳减排具有积极意义。
该论文依托云南省太阳能供热与制冷重点实验室以及国家自然科学基金项目(No. 52376211)和云南省科技重大专项 (No. 202202AE090011)等项目支持。
(太阳能供热与制冷研究团队 供稿)