北京
2026年第8期論文已上線，點擊關注不迷路！
《農業工程學報》2026年第42卷第4期刊載了江蘇省農業科學院等單位丁航威、袁天韞、張龍、曹凱、鮑恩財、張金鑫、郭紀光、王勵、鄧力的論文——“不同組件布置方式下光伏農業系統內光環境的模擬與分析”。該研究由中國電力工程顧問集團有限公司重大科技專項（DG3-P01-2023）、寧夏回族自治區重點研發計劃項目（2023BCF01022）、中國三峽新能源（集團）股份有限公司科研項目（合同編號：32010105）等資助。
引文信息：丁航威，袁天韞，張龍，等. 不同組件布置方式下光伏農業系統內光環境的模擬與分析[J]. 農業工程學報，2026，42(4)： 342-351.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202507084
研究目的與方法：
光伏農業作為一種新型的農業生產模式，在保障清潔能源產出的同時兼顧農業生產，已成為實現“雙碳”目標的重要路徑之一。然而，光伏組件的遮陰效應易導致系統內部光環境失衡，進而影響作物的光合作用效率與產量，制約光伏農業系統的協同增效。針對該問題，該研究以江蘇省連云港市灌云縣一處3.8 m高鋼架支撐的光伏陣列為原型，研究全年不同光伏組件排布方式對系統內部光環境的調節機制，并揭示其光照時空分布特征。研究基于Rhino+Grasshopper參數化建模平臺，結合Ladybug插件對全年光環境進行模擬，并通過實測數據驗證模型的準確性。在此基礎上，量化分析組件排布方式與垂直投影率對系統內部光合有效輻射（photosynthetically active radiation，PAR）、光均勻性指數（light homogeneity index，XLHI）以及月均日光積分（daily light integral，DLI）分布的影響規律。
結果與結論：
結果表明，垂直投影率是決定系統內部輻射總量和光照均勻性的重要參數，將垂直投影率從43.7%降低至29.2%，可使系統內部PAR提升18.3%～38.5%，同時顯著改善光照分布均勻性，且夏季效果尤為明顯；光伏組件的排布形式對光環境也有顯著影響，雙排布置相比單排在相同投影率下展現出更好的光照穿透性和均勻度，且當雙排結構的縱向間距從0延伸至0.4 m時，夏季XLHI最高提升10.3個百分點；光環境的空間差異隨季節變化加劇，夏秋季板間區域光照明顯高于板下區域，適宜采用空間分區種植策略，而冬春季光照較為均衡，更適合統一種植耐陰或中等需光作物。該研究提出的基于季節性光照分布特征與作物需光性匹配的光伏組件布置設計方法，可為光伏農業系統的結構布局規劃與種植模式設計提供科學依據，能夠提升系統的光能利用效率與農業產出，實現光伏發電與農業生產的協同增效。
本文由丨《農業工程學報》編輯部丨精編發布
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