一、技術簡介

技術原理：係統構建茶園光伏電站數字化設計體係，通過采集模塊獲取地形、氣象數據並生成三維地形圖。優化係統以光伏間距、傾斜角為變量，結合發電量、茶葉產量與品質多目標，利用機器學習優化布局。數字孿生監測係統建立物理對象、狀態、性能三級孿生模型，實時映射實體電站至虛擬空間，同步采集運行數據。預測係統耦合環境參數與設備狀態，建立功率預測模型，並通過深度學習對光伏板動作輸入量（傾斜角、入射角）建模，形成自適應控製策略，實現動態調優。技術特點：融合數字孿生與多目標優化技術，構建“采集-優化-監測-預測”閉環架構，實現虛實交互與全鏈路協同。創新性將茶葉生產指標納入優化目標，平衡發電與農業需求；基於深度學習和地域參數構建自適應控製策略，提升光伏係統適應性。解決的具體問題：（1）茶園光伏設計缺乏係統性，未統籌地形、光照和茶樹需求，導致布局與傾角欠佳，影響發電效率及生態。（2）傾角調控不足，未適配複雜地形與茶葉需光特性，致光照分布不均，製約發電潛力及產量。（3）施工改造引發土壤破壞、植被損毀，威脅茶園生態可持續性。（4）光-茶協同不足，發電與生產失衡，綜合效益受限，製約經濟與環境效益。

二、主要技術指標

項目成果在雲南省普洱市瀾滄縣甘河村等複合光伏發電項目中得以應用，經過檢測相較於露天茶園該方案下的茶葉產量約增加了3-5%，露天茶葉的總兒茶素含量為7.62%，光伏茶園茶葉的為3.75%，兒茶素含量顯著降低一半，光伏茶園的茶葉製成的白茶在口感上差異明顯；項目最終獲得授權發明專利9件；授權實用新型專利14件；登記授權計算機軟著7項；主編行業標準2本；主編國家標準1本（已完成立項公示）；發表論文7篇，其中SCI4篇。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

(1)社會經濟效益：技術研發單位中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，通過專利形成的技術優勢，自實施日至2023年底已簽定相關工作合同14項，累計合同額9855.61萬元。依托“一種基於數字孿生的茶光互補光伏電站監測係統及方法”專利技術群10餘件專利，至2023年單位通過實施單位承建的工程設計等經營活動，實現營業收入 5027.56萬元，實現主營業務利潤1611.02萬元。考慮“一種基於數字孿生的茶光互補光伏電站監測係統及方法”專利技術作為專利技術群的核心專利，按16%的貢獻值考慮，則“一種基於數字孿生的茶光互補光伏電站監測係統及方法”專利技術貢獻新增銷售額804.41萬元，新增利潤257.36萬元。

（2）應用情況：項目成果應用於雲南省普洱市瀾滄縣大平掌、甘河村、芒彙河、哈尼村、孟連縣等複合光伏項目中，成功幫助業主單位解決了光伏電站建設用地的難題，為業主單位帶來直接經濟效益累計8億餘元，通過實際項目案例驗證可以提升茶樹產量3%~5%，項目成果獲得業主單位及茶園單位的一致好評。

（3）適用範圍：“茶光”互補融合技術適宜在光照資源充足、地形為10~30°坡度的南方丘陵茶園推廣，要求茶園規模≥50畝且具備數字化改造基礎，可部署傳感器網絡及光伏設施。區域氣候需符合亞熱帶季風特征，溫濕度適宜茶葉生長，同時滿足光伏設備防潮抗腐蝕需求，避開極端天氣頻發地帶。應用地區需有地方政府“農光互補”政策支持及新能源補貼，配套物聯網數據采集、AI算法優化和光伏運維團隊，能夠搭建數字孿生平台實現係統全周期管理。該技術重點麵向茶-光資源匹配度高、農業與能源協同需求迫切的區域，通過立體開發提升土地利用率，兼顧茶葉生產與清潔發電，實現生態與經濟效益雙贏，助力鄉村振興與低碳發展目標協同推進。

四、技術圖片

五、其他

技術持有單位:中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司

技術聯係人:胡琴，太陽能處經理，15572737273，無，724070460@qq.com