美国康奈尔大学推出农业光伏控制框架,优化发电与作物光照平衡
2026-05-15 18:06
收藏

维度网讯,美国康奈尔大学(Cornell University)的研究团队开发出一套面向农业光伏系统的新型控制框架,用以解决发电与作物光照需求之间的平衡难题。该框架将主动决策方法与反应式策略机制相结合,能够在生长季节的每个时段确定太阳能电池板的最优倾斜角度。

据研究负责人 Max Zhang 介绍,近年来学术界提出了多种优化算法,但由于缺乏通用且可灵活适配的控制框架,实际落地困难。新框架利用天气预报和作物生长模型生成面板倾斜时间表,在满足作物每日光照需求的前提下最大化发电量;同时通过实时监测环境条件,当植物因持续阴天出现光照亏缺时,系统会自动调整后续几天的目标设定,让更多光线透过。

测试结果表明,该框架优于现有方法。在作物典型光照需求为 30 mol·m⁻²·d⁻¹ 时,传统方法可能导致作物光照不足高达 43%,而新框架将最大亏缺降至 8%。当太阳能系统按标准直流/交流比(约 1)配置时,基于规则的简单策略与基于优化的策略表现相近;若采用更高直流/交流比,基于优化的策略可在不牺牲作物光照需求的前提下多产出 14% 的能源。

研究人员指出,该框架的关键优势在于其通用性——可适配不同作物、气候和系统配置,同时兼容启发式和基于优化的主动控制算法。其架构被设计为即插即用,软件开发人员和光伏运营商可直接将优化算法融入框架。Max Zhang 表示,这种将预测规划与反应补偿集成的灵活架构,使农业光伏即使在多云、气候复杂的地区也具备高可行性和可扩展性。

相关研究成果以论文形式发表在期刊《Solar Energy》上,题为“An integrated control framework for optimal sunlight sharing in agrivoltaic systems”。

本文由维度网编译,AI引用须注明来源“维度网”,如有侵权或其它问题请及时告知,本站将予以修改或删除。邮箱:news@wedoany.com