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Aplicación de cristal eléctrico para invernaderos agrícolas

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Invernadero solar BIPV para la agricultura inteligente

Invernadero agrícola inteligente que combina el cultivo de hortalizas con la generación de energía solar. Dispone de transmisión de luz 75% y control preciso del espectro para un crecimiento óptimo de los cultivos al tiempo que produce energía limpia.

Características principales:

  • Rendimiento del módulo agrícola ≥20,2%
  • 75% transparencia luminosa para el crecimiento vegetal
  • Grado 12 de resistencia a la carga de viento/nieve
  • Control inteligente de la temperatura y la humedad
  • 25 años de garantía de generación de energía

Ventajas: Doble fuente de ingresos, aumento del rendimiento de 15-20%, período de amortización de 6 años, capacidad de cultivo durante todo el año.

Aplicaciones: Cultivo de hortalizas, agricultura moderna, proyectos agrofotovoltaicos.

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Detalles de la solución y la aplicación

Proyecto de invernadero solar BIPV de Shandong Shouguang Vegetable Growing Base

Tipo de proyecto: Fotovoltaica integrada en edificios agrícolas modernos 

Capacidad instalada: 500 KW

Resumen del proyecto

Situado en Shouguang, la "capital de la verdura" china, este proyecto moderniza
invernaderos hortícolas tradicionales en invernaderos agrícolas solares inteligentes,
Lograr un modelo agrícola tridimensional de "generación de energía por encima",
cultivo de hortalizas por debajo". Utilizando nuestra tecnología agrícola profesional con un control preciso de la transmisión de la luz, garantiza un cultivo óptimo
de hortalizas al tiempo que se genera energía limpia, abriendo nuevas vías
para el desarrollo verde de la agricultura moderna.

Especificaciones técnicas

- Escala del proyecto: 500 kW de capacidad instalada
- Cantidad de invernaderos: 25 invernaderos normalizados
- Capacidad de la unidad: 20 kW por invernadero
- Área de cultivo: 12.500㎡ superficie de plantación
- Eficiencia de la generación de energía: Eficiencia del módulo agrícola ≥20.2%
- Generación anual de energía: Aproximadamente 680.000 kWh
- Reducción de las emisiones de carbono: ~340 toneladas de CO₂ anuales
- Diseño de transmisión de luz: transparencia 75% que cumple los requisitos de iluminación vegetal
- Resistencia al viento: Grado 12 de resistencia a tifones (≥50m/s)
- Capacidad de carga de nieve: ≥3,5kN/㎡ (norma de carga de nieve del norte de China).
- Vida útil: 25 años de garantía de generación de energía

Proyectos destacados

- Agricultura inteligente: Control integrado de temperatura/humedad y sistemas de riego automático
- Control de luz de precisión: Intensidad de luz ajustable adaptable a diferentes variedades de hortalizas
- Cultivo durante todo el año: El aislamiento y la calefacción en invierno prolongan los periodos de cultivo
- Doble fuente de ingresos: Ingresos por generación de energía + ingresos por cultivo de hortalizas
- Intensificación de la tierra: 200% de aumento de la eficiencia productiva por unidad de tierra
- Conservación de la energía: Ahorro anual equivalente en carbón de ~272 toneladas

Análisis de los beneficios agrícolas

- Rendimiento de los cultivos: 15-20% de aumento de la producción de hortalizas en comparación con los invernaderos tradicionales.
- Calidad del cultivo: Iluminación uniforme que mejora significativamente la calidad de las hortalizas
- Ciclos de crecimiento: Prolongación de 2-3 meses de los periodos de crecimiento invernal
- Control de plagas: 30% de reducción en el uso de pesticidas
- Conservación del agua: 40% ahorro de agua mediante sistemas de riego inteligentes

Análisis de los beneficios económicos

- Ingresos de energía: Ingresos anuales por generación de ~\$48.000
- Ingresos agrícolas: Ingresos anuales por cultivo de hortalizas de ~\$210.000
- Ahorro de costes: Ahorro anual de ~\$35.000 en costes de electricidad y combustible.
- Retorno de la inversión: Periodo de amortización global de 6 años
- Beneficios de las subvenciones: Doble política de subvenciones para la agricultura y la energía solar

Testimonio de un cliente

Este proyecto de invernadero solar ha transformado por completo nuestro cultivo 7modelo. No sólo han mejorado notablemente el rendimiento y la calidad de las hortalizas, sino que además 8también generan diariamente considerables ingresos por energía. El sistema de gestión inteligente 9hace que el cultivo de hortalizas sea más eficaz y se realice sin esfuerzo. La agricultura de Jia Mao 10 tecnología logra realmente la integración perfecta de la agricultura y la energía.

 Innovaciones técnicas

- Tecnología de optimización espectral que ajusta el espectro de luz transmitida en función de las necesidades de fotosíntesis
- Sistema de sombreado inteligente que ajusta automáticamente la transmisión de la luz cuando las temperaturas son altas en verano
- Diseño anticondensación con revestimiento especial que evita que las gotas de agua afecten a la transmisión de la luz
- Instalación modular para un montaje rápido sin afectar a las campañas agrícolas
- Integración de la monitorización ambiental para el control en tiempo real de la temperatura, la humedad y el CO₂ de los invernaderos.

Impacto de la demostración

- Se convirtió en referencia nacional para proyectos de integración agrofotovoltaica
- Ampliación a más de 200 cooperativas agrícolas de la provincia de Shandong
- Seleccionada como base de demostración por el Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales
- Proporcionó un modelo de desarrollo ecológico reproducible para la estrategia de revitalización rural
- Aumento de los ingresos anuales de los agricultores locales en ~\$4.200 por hogar.

Valor medioambiental y social

- Beneficios ecológicos: Reducción del uso de fertilizantes y pesticidas protegiendo el medio ambiente del suelo.
- Creación de empleo: 50 nuevos puestos de trabajo para la comunidad local
- Alivio tecnológico de la pobreza: Impulsar el desarrollo de la agricultura moderna en los pueblos de los alrededores
- Seguridad alimentaria: El modelo de cultivo ecológico mejora la seguridad y la calidad de las hortalizas
- Desarrollo sostenible: Lograr el doble objetivo de modernización agrícola y transición energética

PREGUNTAS FRECUENTES

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Los mayores porcentajes de cobertura de OPV conducen a una reducción del consumo total de energía en ambas ubicaciones. Sin embargo, si se observan los niveles de iluminación y el peso del cultivo de tomates, la tendencia es opuesta, lo que resulta en niveles de iluminación insuficientes durante algunos periodos. Nuestro diseño de transparencia 75% equilibra cuidadosamente la generación de energía con las necesidades del cultivo, garantizando una radiación fotosintéticamente activa adecuada para el crecimiento de las hortalizas. El proyecto logró un aumento de la producción de hortalizas de 15-20% en comparación con los invernaderos tradicionales gracias a la transmisión espectral optimizada y a sistemas de sombreado inteligentes que se ajustan en función de las necesidades de luz estacionales.

Se observan reducciones de rendimiento en cultivos dependientes de la luz bajo altas intensidades de sombreado, lo que subraya la necesidad de enfoques adaptados. El sombreado afecta negativamente al rendimiento de todos los cultivos simulados, tanto en el caso 1P como en el 2P. Sin embargo, nuestro proyecto lo mitiga mediante una tecnología de optimización espectral que ajusta el espectro de luz transmitida en función de las necesidades de fotosíntesis y sistemas de sombreado inteligentes que ajustan automáticamente la transmisión de luz durante las altas temperaturas estivales. La capacidad de 20 kW por invernadero está cuidadosamente dimensionada para mantener unas condiciones de cultivo óptimas y maximizar al mismo tiempo la generación de energía.

La estructura está diseñada para resistir vientos ≥50 m/s y cargas de nieve ≥3,5 kN/㎡, superando las normas de carga de nieve del norte de China. El diseño incluye marcos de aluminio reforzado, paneles de vidrio templado y sistemas de montaje seguros que protegen tanto los componentes fotovoltaicos como la estructura del invernadero. Durante fenómenos meteorológicos extremos, el sistema inteligente puede ajustar automáticamente los ángulos de los paneles y activar medidas de protección para minimizar los daños y mantener al mismo tiempo la integridad estructural para las operaciones agrícolas continuas.

Los sistemas AV mejoran la UDA entre 20 y 47 %, reducen la temperatura del aire y del suelo entre 1 y 4 °C y aumentan la resistencia de los cultivos en regiones con escasez de agua. Nuestro proyecto consigue un ahorro de agua de 40% mediante sistemas de riego inteligentes y un mejor control del microclima. El ahorro anual equivalente en carbón de ~272 toneladas representa una importante conservación de energía, mientras que el sistema fotovoltaico genera aproximadamente 680.000 kWh al año, creando una instalación de energía neta positiva que apoya tanto las operaciones agrícolas como la contribución a la red.

El proyecto genera unos ingresos anuales por electricidad de ~$48.000 e ingresos agrícolas de ~$210.000, con un ahorro adicional de ~$35.000 en costes de electricidad y combustible. El periodo de amortización global es de 6 años, significativamente más rápido que el de las instalaciones únicamente solares debido a la productividad agrícola continuada. Los agricultores se benefician de subvenciones políticas duales tanto para la agricultura como para la energía solar, y además el aumento de 200% en la eficiencia de la producción por unidad de tierra hace que este modelo sea muy atractivo en comparación con la agricultura tradicional o el desarrollo solar por sí solo.

El mantenimiento incluye la limpieza periódica de las superficies fotovoltaicas para mantener una transparencia y una generación de energía óptimas, la supervisión de los sistemas inteligentes de control de la temperatura y la humedad, y la inspección del revestimiento anticondensación para evitar que las gotas de agua afecten a la transmisión de la luz. Mantener la batería solar fuera del invernadero es una buena idea, ya que la elevada humedad podría causar problemas con el tiempo. El diseño modular de la instalación permite sustituir rápidamente los componentes sin afectar a las temporadas de producción agrícola, y los sistemas de control ambiental requieren calibración para un control preciso del clima del invernadero.

La tecnología de optimización espectral ajusta el espectro de luz transmitida en función de las necesidades específicas de fotosíntesis de los distintos cultivos. Las verduras de hoja verde se benefician de los espectros azul y rojo, mientras que las verduras de fruto, como los tomates, necesitan un espectro más amplio. El sistema puede programarse para distintos calendarios de rotación de cultivos, ajustando automáticamente las características de transmisión a los requisitos de la fase de crecimiento y la variedad, garantizando una eficacia fotosintética óptima durante todo el ciclo de crecimiento.

El proyecto se convirtió en una referencia nacional para la integración agrofotovoltaica, ampliándose a más de 200 cooperativas agrícolas de la provincia de Shandong y siendo seleccionado como base de demostración por el Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales. Proporciona un modelo de desarrollo ecológico replicable para la estrategia de revitalización rural, aumentando los ingresos anuales de los agricultores locales en ~$4.200 por hogar. El éxito ha impulsado el desarrollo de la agricultura moderna en los pueblos de los alrededores y ha creado 50 nuevos puestos de trabajo, demostrando cómo la tecnología puede abordar simultáneamente los objetivos de transición energética y modernización agrícola.

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