Invernadero fotovoltaico

Principales características y beneficios de los invernaderos agrícolas fotovoltaicos

Breve introducción de 1. Invernadero agrícola fotovoltaico

El invernadero agrícola fotovoltaico es un invernadero que integra la generación de energía solar fotovoltaica, un sistema inteligente de control de la temperatura y prácticas de cultivo modernas de alta tecnología. El invernadero cuenta con una estructura de acero y está cubierto por módulos fotovoltaicos solares, lo que garantiza tanto la demanda de iluminación para la generación de energía fotovoltaica como la necesaria para los cultivos en todo el recinto. La electricidad producida por la energía solar fotovoltaica puede alimentar el sistema de riego del invernadero, complementar la iluminación de las plantas, satisfacer las necesidades de calefacción durante el invierno, elevar la temperatura interna del invernadero y favorecer el crecimiento rápido de los cultivos.

Ventajas de los invernaderos agrícolas fotovoltaicos 2.

El invernadero agrícola fotovoltaico es una nueva modalidad de aplicación de la energía fotovoltaica. En comparación con la construcción de una central fotovoltaica terrestre centralizada de gran escala, el proyecto de invernadero agrícola fotovoltaico presenta numerosas ventajas:

1. Aliviar eficazmente la contradicción entre las personas y la tierra, y promover el desarrollo sostenible de la economía social.

Los componentes de generación de energía fotovoltaica en invernaderos agrícolas aprovechan la cubierta del invernadero, no ocupan el suelo y no modifican la naturaleza del uso del terreno, por lo que permiten ahorrar recursos territoriales. Esto puede desempeñar un papel positivo al contrarrestar de manera eficaz la importante reducción de las tierras cultivables ante un fuerte aumento de la población. Por otro lado, los proyectos fotovoltaicos se instalan sobre terrenos agrícolas ya cultivados, cuya calidad es buena, lo que favorece el desarrollo de proyectos de agricultura moderna. El desarrollo de la agricultura moderna y de las actividades agroindustriales complementarias contribuye a la integración de los sectores secundario y terciario con el sector primario y, además, puede aumentar directamente los ingresos de los agricultores locales.

2. Puede crear de manera flexible un entorno adecuado para el crecimiento de diferentes cultivos.

Al instalar paneles solares con distintas tasas de transmisión de luz en invernaderos agrícolas, se pueden satisfacer las necesidades de iluminación de diferentes cultivos. Esto permite cultivar productos agrícolas orgánicos, plántulas de alto valor y otros cultivos de alto valor añadido, así como llevar a cabo siembras fuera de temporada y producciones de alta calidad.

3. Para satisfacer la demanda de electricidad agrícola y generar beneficios en la generación de energía.

El uso de la generación de energía en cubiertas puede satisfacer la demanda eléctrica de los invernaderos agrícolas, como el control de la temperatura, el riego, la iluminación, entre otros, y también puede conectarse a la red y venderse a las empresas de suministro eléctrico para obtener ingresos y generar beneficios para las empresas inversoras.

4. Nuevo camino de la producción agrícola verde

En comparación con la agricultura tradicional, esta presta mayor atención a la incorporación de factores científicos y tecnológicos, otorga mayor importancia a la operación y la gestión, y pone énfasis en la mejora de la calidad de la mano de obra. Como un nuevo modelo de producción y gestión agrícola, al impulsar la promoción y aplicación de la ciencia y la tecnología agrícolas a nivel regional, la concreción de la integración entre la ciencia y la tecnología agrícolas y la industrialización del sector se convertirá en un pilar para el aumento de la eficiencia de la agricultura regional y del ingreso de los agricultores.

Plantación de 3. Invernadero Agrícola Fotovoltaico

1. Cultivos de alto valor económico

Los invernaderos agrícolas fotovoltaicos pueden centrarse en el desarrollo de la producción en instalaciones de hortalizas orgánicas de carácter especializado, hongos comestibles y medicina herbal china, así como en el desarrollo moderado del cultivo de plántulas ornamentales, con el fin de aumentar el valor de la producción por unidad de superficie y el valor añadido de los productos agrícolas.

La mayoría de las etapas de crecimiento del micelio de hongos comestibles no requieren luz; incluso la luz débil no provoca ninguna reacción adversa, por lo que es posible cultivar hongos comestibles como el pleurotus ostreatus, el agaricus bisporus, la flammulina velutipes y otras variedades.

De acuerdo con las distintas exigencias de intensidad lumínica, las hortalizas pueden clasificarse en hortalizas que requieren luz intensa, hortalizas adecuadas para condiciones de iluminación media y hortalizas relativamente resistentes a la luz débil. Entre las hortalizas poco tolerantes a la baja luminosidad se encuentran principalmente el apio, los espárragos, la espinaca, el jengibre, el puerro, la lechuga, el diente de león, la acelga de agua, los hongos, entre otros;

Los medicamentos herbales chinos de naturaleza negativa y resistentes al yin incluyen ginseng americano, coptis, codonopsis, ophiopogón japonés, panax notoginseng, atractylodes, pinellia, gastrodia, ganoderma, entre otros;

Puede cultivarse en invernadero: plántulas resistentes a la sombra, plantas en macetas, flores, entre otros.

2. Puede desarrollarse como agricultura turística.

Aprovechar las ventajas en materia de transporte y ubicación, hacer pleno uso de los dos principales recursos —la producción agrícola y el entorno ecológico—, apoyarse en los recursos de ecoturismo como los viveros ornamentales y colaborar con el desarrollo y la construcción de recursos de turismo agrícola, tales como la producción y la cosecha de verduras orgánicas y otros productos agrícolas, así como desarrollar diversas modalidades de proyectos de turismo de observación y ocio, como experiencias de inmersión, ha dado lugar a una agricultura de turismo de observación característica y de gran escala.

4. formas de construcción

La construcción de invernaderos agrícolas fotovoltaicos se basa principalmente en invernaderos fotovoltaicos de película delgada integrados (con componentes de generación de energía y conexiones flexibles entre el marco de acero), así como en la transformación profesional de los invernaderos existentes, entre otras modalidades. En general, los nuevos invernaderos se construyen siguiendo un enfoque de integración, tal como se muestra en la figura a continuación.

Los componentes de generación de energía en invernaderos pueden seleccionarse entre módulos de película delgada, módulos de silicio policristalino y módulos de silicio monocristalino. En comparación con los invernaderos convencionales, la estructura de marco de acero de los invernaderos fotovoltaicos es más compleja y su costo es relativamente superior al de los invernaderos convencionales.

Generación de energía de 5. Invernadero fotovoltaico

1. Generación de energía

Las invernaderos fotovoltaicos suelen instalarse a razón de un invernadero por cada mu de terreno, con unas dimensiones aproximadas de 60 m × 8,5 m, y cada invernadero puede estar equipado con una potencia instalada de alrededor de 60 kW. De acuerdo con los recursos de energía solar en Weihai, el número de horas de generación es de aproximadamente 1.274 horas. Tomando como ejemplo una capacidad instalada de 20 MW, la producción anual media de electricidad asciende a unos 25,48 millones de kWh, lo que supone una generación total de 63.700 millones de kWh en un período de 25 años.

2. Precio de la electricidad y subsidio

Existen dos modalidades para aprovechar la energía generada por los invernaderos fotovoltaicos: una consiste en instalar una central fotovoltaica distribuida de pequeña escala (por ejemplo, de menos de 6 MW), que utiliza el excedente de electricidad autoconsumida para conectarse a la red eléctrica; la electricidad generada se vende a los usuarios de invernaderos agrícolas u otros consumidores según el precio de venta establecido por la red. El excedente de electricidad se integra a la red, y se puede obtener una subvención de 0,42 yuanes por vatio de la producción total. La otra modalidad es de gran escala, con conexión directa a la red; el precio de venta a la red se calcula de conformidad con el Documento n.º 119 de 2013 del Departamento de Precios de la provincia de Shandong, y se fijó en 1,2 yuanes por kilovatio-hora el precio de venta a la red de las centrales fotovoltaicas conectadas entre 2013 y 2015 (incluido el impuesto; lo mismo se aplica en lo sucesivo). Asimismo, es posible solicitar las subvenciones nacionales para la integración de tecnologías fotovoltaicas en edificios.

Los proyectos agrícolas también pueden solicitar subvenciones y ayudas financieras para proyectos agrícolas relacionados, como el proyecto de producción de frutas y hortalizas del programa «Cesta de verduras» del Departamento de Agricultura y del Departamento de Finanzas de la provincia de Shandong. Además, si la potencia del proyecto distribuido no supera los 20 MW, podrá conectarse a la red según el precio de referencia de la electricidad fotovoltaica aplicable en la zona, y su registro quedará incluido en el índice de control de la escala de la energía fotovoltaica distribuida.

Análisis de beneficios de la generación de energía 6.

Tomando como ejemplo un proyecto fotovoltaico de 20 MW, el contenido de construcción del invernadero fotovoltaico incluye: el costo de construcción e instalación del sistema fotovoltaico, el costo del terreno del proyecto, el costo de construcción del cuerpo del invernadero agrícola y el costo del sistema de conexión a la red, sumando un total de aproximadamente 12.470 yuanes por kW.

Configuración de parámetros de cálculo: se considera el costo del arrendamiento de tierras: 1.200 yuanes por mu al año; el precio de la electricidad es de 1,2 yuanes por kWh; la inversión total dinámica del proyecto asciende a 249,4102 millones de yuanes, el impuesto sobre las ventas y los recargos totales suman 11,6032 millones de yuanes, y el impuesto al valor agregado pagado en su totalidad asciende a 133,2802 millones de yuanes.

Utilizando los parámetros anteriores, los resultados son los siguientes:

Tras la finalización del invernadero, se estima que los ingresos por alquiler ascienden a 1.200 yuanes por mu al año, que la tasa interna de retorno antes de impuestos y antes de la financiación del proyecto es del 8,93 % y que la tasa interna de retorno después de los impuestos sobre el capital es del 10,70 %. El período de recuperación de la inversión es de 10,11 años.

Tras la finalización, si el invernadero no se alquila, la tasa interna de retorno antes de impuestos del proyecto es del 8,55%, la tasa interna de retorno después de impuestos sobre el capital es del 9,43% y el período de recuperación de la inversión es de 10,39 años.

Si la generación de energía del proyecto puede conectarse completamente a la red, la empresa aún podrá mantener una tasa interna de retorno superior al 8% tras cubrir el costo del terreno para el invernadero fotovoltaico.

7. epílogo

En resumen, el invernadero agrícola fotovoltaico constituye una nueva modalidad de utilización integral del suelo, fruto de la estrecha integración entre la agricultura moderna y las energías limpias. Este proyecto permite ahorrar superficie, sin alterar las características del uso del suelo, aprovechar el espacio de manera tridimensional, generar electricidad limpia, aumentar la participación de las energías renovables en la matriz eléctrica y aportar beneficios tanto para el sector agrícola como para el sector energético.

El uso de invernaderos fotovoltaicos puede promover la producción agrícola ecológica y hacer realidad una agricultura ecológica circular, científica y eficiente. El proyecto de invernadero fotovoltaico puede convertirse en una base moderna de demostración y educación agrícola, integrando actividades agrícolas y demostraciones de ciencia y tecnología, aprovechando plenamente el efecto de los clústeres industriales, impulsando la economía regional y construyendo un modelo y una vitrina para la agricultura característica a nivel provincial y municipal.