农地轨基可移动光伏发电系统.pdf

农田轨基可移动光伏发电系统，包括光伏电池板、安装有两排轮组总成的底盘、太阳光跟踪装置、计算机控制装置、通讯模块、监控器、旁站电力线和可移动电气连接界面，其特征是所述轮组总成、太阳光跟踪装置、通讯模块、监控器和可移动电气连接界面通过接口电路与主控计算机信号连接；所述光伏发电系统在农地中的田轨上移动并通过可移动电气连接界面持续与外界电力网交换电力。本发明解决了光伏发电的安装场地，可移动光伏发电系统适合两维跟踪使产电量同比增加30%使效益和投资回报大幅增加；可彻底改变我国的能源结构；分布式能源站点将为我国能源安全作出重大贡献；全力实施本发明可使我国境内的PM2.5比2013年末减少90%以上。

1.  农田轨基可移动光伏发电系统，包括光伏电池板、安装有两排轮组总成的底盘、太阳光跟踪装置、计算机自动控制装置、通讯模块、监控器、与田轨一起布置的电杆和旁站电力线，以及将光伏电池板或者逆变器的输出界面与旁站电力线电气连接的可移动电气连接界面；轮组总成包括含有一个以上滚轮的轮组、轮组驱动装置和轮组转向控制装置；轮组驱动装置可以多个轮组总成只设置一个也可以每个轮组总成都设置一个或者每个滚轮都设置一个；轮组驱动机构包括驱动电机和减速器并与滚轮传动连接，其特征是所述轮组总成、太阳光跟踪装置、通讯模块、监控器和可移动电气连接界面通过接口电路与主控计算机信号连接，使所述轮组总成和光伏电池板的状态根据主控计算机的相关指令变化而变化；所述光伏发电系统在农地中的田轨上移动并通过可移动电气连接界面持续与外界电力网交换电力。

2.  据权利要求1述的轨基可移动光伏发电系统，其特征是含有一个基于底盘以网架结构为负荷的电动丝杆机构太阳光高度角和照射角跟踪装置和一个基于网架结构以光伏电池板为负荷的电动丝杆机构太阳光高度角和照射角跟踪装置；所述跟踪装置包括三个以上按照负荷均布的电动丝杆驱动机构及其接口电路；所述电动丝杆驱动机构包括一个电动丝杆和一个与所述电动丝杆配合的丝杆螺母；所述电动丝杆或者丝杆螺母至少其中之一通过一个球面副机构与基础或者负荷连接；所述电动丝杆驱动机构的接口电路与主控计算机信号连接；所述网架结构和光伏电池板的状态根据主控计算机的相关指令改变而改变。

农地轨基可移动光伏发电系统
技术领域
本发明涉及农地轨基可移动光伏发电系统。
背景技术
安装光伏电池板利用太阳能发电有一个安装场地问题。譬如，浙江省2012年用电量3.211 *10¹¹千瓦时。如果这些电依靠光伏发电，以年发电1600小时、平均曝射量700w/㎡、发电效率0.18、逆变效率0.80计，这些光伏电池板的安装占地面积
S=3.211 *10¹¹/（1600*700*0.18*0.80/1000）=3.211 *10¹¹⁺³/191520≈1.99*10⁹（㎡）=19.9万公顷……                                                
这约相当于浙江全省耕地面积208.17万公顷的9.56%。
在我国许多沙漠地区设置光伏发电系统可以解决光伏发电系统的占地问题，但却产生长途输变电的问题以及沙漠不适合现场工作人员生活的问题。还有，相对而言，分布式发电站点的能源安全性要高许多。
因此，我们试图提出一种非固定安装于农地上方的光伏系统，令光伏发电板在农作物上方来回移动以期在利用太阳能发电的同时减少对农作物生长的负面影响。
发明内容
本发明的目的是要提供农地轨基可移动光伏发电系统。
本发明实现其目的所采取的技术方案：
在农地上方设置光伏电池板。为避免光伏电池板长久遮光影响农作物生长，令光伏电池板不断来回移动使得由于使用光伏电池板带来的效益大于或者远远大于遮光引起的可能的不利影响。
所述可移动光伏发电系统的光伏发电板遮盖住农作物上直射太阳光的现象称为遮光；在一个所述来回移动周期中的对农作物所有的遮光时间与来回移动周期的比值称为遮光系数。本发明优选遮光系数范围包括1%至40%；进一步优选范围8%至 14%。所述实际状况包括：1）在直射光的份量小于漫射光的份量60%连续3分钟时，可以暂停或者停止光伏电池板的来回移动；2）在所述农作物对直射光不敏感譬如已经成熟等待收摘状态情况下，可以减慢停止光伏电池板的持续来回移动。
还可以在底盘上采用附加的可以增加遮光的晒板。晒板可以用于晾晒棉花谷物以及晒盐；当适当的遮光有助于农作物生长时，采用晒板帮助遮光。
在农地中建设可移动光伏发电系统的生物学根据包括：
1）光合作用在太阳光的强度范围内，并不总与太阳光强度成正比，当太阳光强度很高时，即使有一定程度的遮挡物，农作物仍然可以依靠强度足够高的漫射光正常进行光合作用；譬如受到南北向树木带遮光的稻田里的稻谷与不受遮光的长势和产量几乎一样；
2）在某些温度过高的情况下植物光合作用明显减缓或者停滞，此时，遮光可以通过降低温度帮助植物加速光合作用，因为遮光不能够完全遮蔽漫射光而漫射光的强度最高可达140瓦/平方米以上、其有效的光谱分量仍可以有效地用于光合作用。
设计制造并在农地中安装田轨
包括单根田轨和一组两条平行双田轨、专门制作并按照要求布置的田轨和其它非标准田轨；其形式和材质包括钢筋混凝土田轨、型钢钢管田轨和型钢钢管结构体田轨；所述型钢钢管田轨或者型钢钢管结构体田轨包括但不限于热搪铝的型钢钢管田轨或者热搪铝的型钢钢管结构体田轨。平行双田轨的两根轨道平行双布置但其形式和材质可以不同。可以采用与梯田坝一体制作的田轨。田轨的布置方式包括将一根根田轨轨道串接增加长度和设置多组各组相互平行双每组两条的田轨。所述田轨含有一个以上负载接触面，包括取位于平行双田轨顶部的负载接触面和位于田轨侧面或者下部的负载接触面两个负载接触面的形式。所述柱桩包括但不限于外表面带螺纹的水泥桩柱、管壁内外均带螺纹的水泥管柱、现场浇注的水泥桩柱以及树桩。田轨表面可以承重并长期行驶各种带轮状物的机械设备。 
还可以令田轨含有沿田轨轴心线布置的管道。 
还可以令田轨含有嵌入安装或者附加安装的流体管道及其与外界连通的输入输出端口；通过向所述流体管道的输入输出端口可以实施对农地的灌溉和排涝。 
设计制造并在农地中安装旁站电力线
包括壳体、设置于壳体内部的电力线线芯，所述线芯包括取三相四线四根线芯的形式；所述旁站电力线由电杆支撑设置于田轨旁，所述壳体含有一个豁槽；所述电力线含有连续光滑的裸露表面；所述豁槽和电气连接界面与壳体等长。外界的电气连接界面通过所述豁槽与所述裸露表面电气连接实现在移动中的电力交换。
还可以在旁站电力线壳体内增加嵌入低压直流电源线和信号线；所述壳体豁槽带有橡胶密封盖。
还可以令旁站电力线的壳体为导电材料制作、与大地电气绝缘并与一个电围栏电源电气连接，用作电围栏防止兽害和限制牲畜活动范围。
建设和改造带田轨的农地
使之更加适合轨基可移动光伏发电系统运行；所述农地的形式包括各种生长植物的地表，譬如水田、水浇地、旱地、梯田、坡地、丘陵地带、荒地、山地和单层大棚；所述建设和改造包括连片成方、建设梯田坝横平竖直的梯田，在农地中设置田轨和沿田轨布置的旁站电力线、将既有的梯田坝改造成可以行驶轨基可移动光伏发电系统的田轨并设置沿田轨布置的电杆和旁站电力线。 
所述田轨包括单根田轨和一组两条平行双布置的田轨，所述田轨可以相互衔接或者链接包括作田际链接并使其总长度超过100米；所述衔接或者链接包括相邻的两根田轨相互之间作带有伸缩缝的同心衔接；平行双田轨笔直或者弯曲或者，呈螺旋状绵延布置于梯田或者山坡上并且沿前进方向带坡度；平行双田轨呈东西向布置或者呈其它方向布置；田轨含有与设置于农地中的垫块和桩柱的安装界面并具有平直、连续和光滑的负荷表面；所述田轨布置于固定或者非固定的地基上；所述固定地基包括夯实的土地或者由其它材料构成的基础；非固定地基包括与田轨牵连的块状物；所述一组两条的两条田轨之间的平行双度误差小于30毫米。 
设计制造基于田轨的轨基可移动光伏发电系统
包括光伏电池板、安装有两排轮组总成的底盘、太阳光跟踪装置、计算机自动控制装置、通讯模块、卫星导航定位模块、监控器、与田轨一起布置的旁站电力线和将光伏电池板或者逆变器的输出界面与旁站电力线电气连接的可移动电气连接界面；轮组总成包括含有一个以上滚轮的轮组、轮组驱动装置和轮组转向控制装置；有时采用前后布置两个以上滚轮组成一个轮组可以改善轮组负荷对田轨的重力传递工况；轮组驱动装置可以多个轮组总成只设置一个也可以每个轮组总成都设置一个或者每个滚轮都设置一个；轮组驱动机构包括驱动电机和减速器并与滚轮传动连接；底盘应避免碰到农地中的农作物；旁站电力线连接外界电力网，令所述轮组总成、太阳光跟踪装置、通讯模块、卫星导航定位模块、监控器和可移动电气连接界面通过接口电路与主控计算机信号连接，使所述轮组总成和光伏电池板的状态根据主控计算机的相关指令变化而变化；所述光伏发电系统在农地中的田轨上移动并通过可移动电气连接界面持续与外界电力网交换电力。
本发明各种涉及主控计算机的装置还涉及相关软件，涉及模拟传感器的装置还涉及对模拟传感器的扫描时间设置，这些内容可以利用现有技术加以实现。
还可以利用一个基于底盘以网架结构为负荷的电动丝杆机构太阳光高度角和照射角跟踪装置和一个基于网架结构以光伏电池板为负荷的电动丝杆机构太阳光高度角和照射角跟踪装置；所述跟踪装置包括三个以上按照负荷均布的电动丝杆驱动机构及其接口电路；所述电动丝杆驱动机构包括一个电动丝杆和一个与所述电动丝杆配合的丝杆螺母，和两个与基础及负荷的连接点；所述三个以上电动丝杆驱动机构必须有一个点与基础或者负荷固定连接以克服多边形的力学不稳定性；所述电动丝杆或者丝杆螺母至少其中之一通过一个球面副机构与基础或者负荷连接；所述各电动丝杆驱动机构的接口电路与主控计算机信号连接；所述网架结构和光伏电池板的状态根据主控计算机的相关指令改变而改变。
所述光伏发电系统最大的来回移动距离包括跨越一组以上田际衔接的田轨；所述来回移动的速度可以有多种包括快速和执勤速度；所述快速的范围包括1至10米/秒；所述执勤速度的范围包括0. 01至1米/秒；
所述光伏电池板可以调整到一个保护状态，所述保护状态包括整个光伏电池板降到最低和整个光伏电池板表面处于水平倾斜状态，以减少风阻和帮助冰雪滑落。
关于光伏电池板和田轨的尺寸数据，假定光伏电池板处于一个水平面内，取平行双田轨前进的方向为光伏电池板长度方向并令光伏电池板宽度方向与长度方向垂直，取光伏电池板的宽度尺寸为5米左右、长度尺寸与宽度尺寸相当；长度和宽度尺寸取5米的根据是进行太阳光跟踪时光伏电池板的一维跟踪倾角可能需要大于45度，对应45°的5米边长光伏电池板高边升高有超过3.5米，加上两维跟踪升高高度再增加1米和底边里地面1米总高度达到5.5米，显得突兀；还有，随着宽度和长度尺寸的增加，所述光伏发电系统的重量、造价和对风力的敏感性会急剧增加；对应于光伏电池板5米的长度和宽度尺寸，取一组平行双田轨的两根田轨轨道中心线距离为（1-0.618）*5=1.91（米），即光伏电池板两边超出平行双田轨的尺寸部分占到整个宽度尺寸的0.618；相应地，多组平行双铺设的田轨相邻的间距以光伏电池板的宽度为参考基准譬如也取为5米；光伏电池板和平行双田轨也可以不取这些数值；但应该建立统一的标准。
还可以在述光伏发电系统的底盘上设置钩板抓住田轨以便使所述光伏发电系统与田轨结合为一体，或者采用加强螺钉临时旋入地下来增强所述光伏发电系统的稳固性。
某些情况下包括牧场，还可以不采用田轨，但仍然需要旁站电力线，直接在农地即牧场上行驶可移动光伏发电系统。
制造田轨，在农地中安装；其形式和材质包括钢筋混凝土田轨、型钢钢管田轨和型钢钢管结构体田轨。采用一组以上每组两条平行双的轨状物，或者含有单条轨状物，或者含有与梯田坝一体制作的轨状物，所述轨状物含有一个以上平直、连续和光滑的负载接触面，所述负载接触面包括位于平行双田轨顶部的负载接触面和位于所述平行双田轨侧面或者下部的负载接触面；所述轨状物直接或者通过田轨基础与农地连接，所述田轨基础包括深入农地的桩柱、树桩、垫块和夯实的土地。
制造旁站电力线，安装在农地中，包括壳体、设置于壳体内部的一根以上电力线线芯。采用电杆支撑设置于田轨旁；壳体含有一个豁槽；所述电力线含有连续、光滑的裸露表面作为与外界的电气连接界面；所述豁槽和电气连接界面与壳体等长。
还可以在壳体内嵌入有低压直流电源线和信号线；壳体豁槽带有橡胶密封盖板。
还可以令旁站电力线的壳体为导电材料制作、与大地电气绝缘并与一个电围栏电源电气连接。
建设改造带田轨的农地，所述农地的形式包括各种生长植物的地表，譬如水田、水浇地、旱地、梯田、坡地、丘陵地带、荒地、山地和单层大棚；所述改造包括连片成方、建设梯田坝横平竖直的梯田。在农地中设置田轨和沿田轨布置的旁站电力线，所述田轨包括一组以上每组两条平行双的轨状物，或者含有单条轨状物；或者将既有的梯田坝改造成可以行驶轨基可移动光伏发电系统的田轨并设置沿田轨布置的旁站电力线；所述旁站电力线含有电力线和与电力线同长的电气连接界面。
制造轨基可移动光伏发电系统，包括光伏电池板、安装有两排轮组总成的底盘、太阳光跟踪装置、计算机自动控制装置、通讯模块、监控器、与田轨一起布置的电杆和旁站电力线，以及将光伏电池板或者逆变器的输出界面与旁站电力线电气连接的可移动电气连接界面；轮组总成包括含有一个以上滚轮的轮组、轮组驱动装置和轮组转向控制装置；轮组驱动装置可以多个轮组总成只设置一个也可以每个轮组总成都设置一个或者每个滚轮都设置一个；轮组驱动机构包括驱动电机和减速器并与滚轮传动连接。所述轮组总成、太阳光跟踪装置、通讯模块、监控器和可移动电气连接界面通过接口电路与主控计算机信号连接，使所述轮组总成和光伏电池板的状态根据主控计算机的相关指令变化而变化；所述光伏发电系统在农地中的田轨上移动并通过可移动电气连接界面持续与外界电力网交换电力。
还可以采用一个基于底盘以网架结构为负荷的电动丝杆机构太阳光高度角和照射角跟踪装置和一个基于网架结构以光伏电池板为负荷的电动丝杆机构太阳光高度角和照射角跟踪装置；所述跟踪装置包括三个以上按照负荷均布的电动丝杆驱动机构及其接口电路；所述电动丝杆驱动机构包括一个电动丝杆和一个与所述电动丝杆配合的丝杆螺母；所述电动丝杆或者丝杆螺母至少其中之一通过一个球面副机构与基础或者负荷连接；所述电动丝杆驱动机构的接口电路与主控计算机信号连接；所述网架结构和光伏电池板的状态根据主控计算机的相关指令改变而改变。
制造一个轨基可移动光伏发电系统计算机控制子系统，包括主控计算机、与主控计算机信号连接的储存器件、通信模块及其接口电路、卫星定位模块及其接口电路、无线广播接收模块及其接口电路、人机界面及其接口电路和机壳，还包括逆变器接口电路、电力线检测装置接口电路和监控器接口电路；所述主控计算机包括本地计算机和通过信号接口连接的远程计算机。所述主控计算机的主控电路、储存器件、通信模块接口电路、卫星定位模块接口电路、无线广播接收模块接口电路、人机界面接口电路、逆变器接口电路、电力线检测接口电路和监控器接口电路通过总线实现信号连接。
有益效果：本发明很好回答了光伏发电的安装场地这个属于我国全社会核心关注的重大问题之一，又因为轨基可移动光伏发电系统适合两维跟踪使产电量同比增加30%使效益和投资回报率大幅度增加；有可能实现到2020年使我国光伏发电量达到4万亿千瓦时/年相当于届时社会总能耗的40%，彻底改变我国的能源结构；分布式能源站点能够确保国家能源安全，为我国的能源安全作出重大贡献；全力实施本发明加上广义天然气的大量使用、森林面积的大幅度增加和全社会的其它努力，可以到2020年使我国境内的PM2.5比2013年末减少90%以上；我国在节能减排方面也将做得更好；
实施本发明，可彻底解决光伏发电的安装场地问题使东部人口密集地区可以无限制安装本发明的农地轨基光伏发电设施。农地轨基光伏发电系统适合采用两维跟踪可以同比多获得电力30%。以每亩安装67㎡约8千瓦光伏发电系统投资5万元/亩25年折旧不包括利息计2000元/年、平行双田轨建设费5000元/亩25年折旧不包括利息计20元/年、运营费包括保险每亩每年300元、中间效率包括逆变和内部用电80%、电价0.75元/千瓦时计，发电收入8*1700*1.3*0.8*0.75=10608元，减去折旧和费用60元/年，收益10008/年；其25年计的投资回报率10008/55000约为18.2%；或者说6年收回投资后连续19年每年纯收入约1万元。产出是投入的5倍。这里未计光伏电池板的衰退10年10%20年20%和税收。作为对比：上汽日前投资4.5亿建设50兆瓦光伏发电设施，预期25年期间发电可超过10亿千瓦时。产出为投入的1.67倍。
假定2020年实现我国年光伏发电量达到4万亿千瓦时的目标，则人均太阳能发电达3000千瓦时/年、太阳能发电人均收入2250元/年；以每亩地安装67平方米可移动光伏发电系统，总共涉及2.8亿亩农地。 
本发明同样能够使全世界广泛受益。
附图说明
下面结合附图进一步进行说明。
图1是一个在较平整农地的多组平行田轨上布置轨基可移动光伏发电系统的示意图。
图2是一个对既有梯田进行改造设置平行双田轨使用轨基可移动光伏发电系统的示意图。
图3是一个对既有坡地进行改造设置平行双田轨使用轨基可移动光伏发电系统的示意图。
图4是一个梯田坝与田轨一体建设的带轨基可移动光伏发电系统的一体式梯田的示意图。
图5是一个梯田坝与平行双田轨一体建设的带轨基可移动光伏发电系统的一体式梯田的示意图。
图6是一个在农地中设置水泥双轨平行双田轨的正视复合结构示意图。
图7是一个在农地中设置水泥双轨平行双田轨的侧视结构示意图。
图8是一个具有两个负荷承重界面的水泥平行双田轨正视结构示意图。
图9是一个具有两个负荷承重界面的水泥平行双田轨侧视结构示意图。
图10是一个具有两个负荷承重界面的钢管网架平行双田轨正视结构示意图。
图11是一个具有两个负荷承重界面的钢管网架平行双田轨侧视结构示意图。
图12是一个带枕砼的平行双田轨上视结构示意图。
图13是一个带枕砼的平行双田轨侧视结构示意图。
图14是一个设置于农田中的三电动推杆两维太阳光跟踪轨基可移动光伏发电系统侧视结构示意图。
图15是一个三电动推杆两维太阳光跟踪装置在光伏电池板背面设置三个球面副连接处的结构示意图。
图16 是一个设置于农田中的三电动推杆两维太阳光跟踪轨基可移动光伏发电系统正视结构示意图。
图17是一个电动推杆的结构示意图。
图18是一个带球面副连接界面的电动丝杆结构示意图。
图19是一个内部带电气连接界面的输电线钢管结构示意图。
图20是一个易开合内部带电气连接界面的输电线钢管结构示意图。
图21是一个易开合内部带电气连接界面的输电线钢管各部件的分列图。
图22是一个在农地设置平行双田轨行驶带厩舍的轨基可移动太阳能综合利用设施的侧视结构示意图。
图23是一个在农地设置平行双田轨行驶带厩舍的轨基可移动太阳能综合利用设施的上视结构示意图。
图24是一个轨基可移动光伏发电系统的计算机控制子系统框图。
图中1.农地；2.平行双田轨；3.可移动光伏发电系统；5.底盘；6.外挂平台梁；7.道路；8.机耕路；9.光伏电池板；10.定位传感器；11.库房；12.激光准直仪平台；13.梯田；14.梯田坝；15.坡地；16.过渡垫块；17.水泥桩柱；18.螺纹；19.拼接处；20.帽板；21.夹板；22.水管；23.电杆；24.电力线钢管；25.通孔；26.轮组；27.小滚轮；28.田轨约束板；29.电动驱动装置；30.负荷承重界面；31.加强螺钉；32.自动旋钉器；33.钩板；34.管孔；36.上钢管；37.下钢管；38.桁架；39.预埋螺栓；40.树桩；41.电力线；42.枕砼；43.工字型钢轨；44.连接杆；45.逆变器；46.下主电动推杆；47.下副电动推杆；48.上主电动推杆；49.上副电动推杆；50.主网架板；51.下虚线方框；52.虚线四边形框；53.上虚线方框；54.主电动推杆球面副结构连接点；55.副电动推杆球面副结构连接点；56.农作物；57.机壳；58.推杆；59.电动驱动装置；60.丝杆；61丝杆螺母；62.蜗杆；63.大球面副机构；64.线芯；65.接电簧片；66.基板；67接线盒；68.密封橡胶片；69.豁槽； 71.母板；72.左盒盖；73.右盒盖；74.C型滑槽；75.翻边；76.隔板；77.弱电线槽；78.接线管；79.上滑槽；80.下滑槽；81.C型杆；82.配电盒；101.综合太阳房；102.蜗轮蜗杆跟踪机构；103.网架结构；104.太阳能收集利用装置；105喜阴农作物生长间；106.厩舍；107.涡轮；108.电动蜗杆； 111.主控电路；112.储存器件；113.通信模块接口电路；114.人机界面接口电路；115.逆变器接口电路；116.定位传感器接口电路；117.轮组电动驱动装置接口电路；118.电力线检模块测接口电路；119.下主电动推杆接口电路；120.下副电动推杆接口电路；121.上主电动推杆接口电路；122.上副电动推杆接口电路；123.监控器接口电路；124.总线。
具体实施方式
图1给出本发明第一个实施例。
图1中，在农地1中，三组平行双田轨2作东西向布置并排铺设，每组各包括两条田轨2。在田轨2上运行有可移动光伏发电系统3。图1中用虚线区分各组田轨的区域。虚线隔开的两条田轨2为双轨。
平行双田轨2两条田轨轴心线的间距即双轨宽度等尺寸可以根据要求和现场条件设定，譬如取双轨宽1910毫米；可移动光伏发电系统3光伏电池板9的尺寸、间隔和布置并无限制，包括采用9块光伏电池板9排列成南北向三排东西向三列的阵列。按标准尺寸每块光伏电池板9长1580*宽1062；南北相互间隔630；南北向总长度6米。东西向相互间隔630毫米；东西向总宽度4446毫米。这里，东西向尺寸小于南北向的理由是：东西向照射角跟踪包括上午东低西高和下午东高西低，总的动作幅度也大；而南北向高度角跟踪在北半球是北高南低，总的动作幅度小。
即使令光伏电池板9阵列南北向总长6米而南北两组田轨2的间距仅5米，但仍可以令南北两个可移动光伏发电系统3的光伏电池板9相互不相冲突。原因是处于北半球的光伏电池板9可以是南北向倾斜布置，高低错落。虽然冬季交汇时会发生南面的光伏电池板9遮挡北面的情况，但交汇造成的遮挡时间短，影响不大。还可以令处于北半球的光伏电池板9上午北面的在左布置如图1中机耕路8右面部分所示；下午北面的在右布置如图中机耕路8左面所示并且始终同步进行。这样可以一天只交汇一次，平时相互不遮挡。
当然也可以令光伏电池板9南北向总长度等于或者小于南北两组田轨2的间距。
田轨2的组间间隔、宽度及光伏电池板9尺寸设计的边界条件：
在田轨2东西向铺设时，冬季为跟踪考虑，光伏电池板9北侧比南侧高的高度要达到光伏电池板9南北向总长度尺寸的0.6倍，考虑这个总高度以不超过3米为好，则光伏电池板9的总长度以5米为限。当然，因为照射角也要跟踪，其宽度也以5米为限。依此，则平均南北向5米距离就要铺设一组田轨2，每亩地要铺设133.34米平行双田轨2。以一组两条平行双田轨2造价38元/米（以5米为一单元，包括2支柱桩+基础垫板20元、钢筋水泥平行双田轨2*50元、旁站电力线70元，总计190元）计，1亩地平行双田轨2的造价要38*133.34=5066.92（元）。光伏电池板9额定输出1.62kw/块。以遮光系数0.1计，可移动光伏发电系统3每次行程31.86米（1.062*3*10）。每亩设置块数4块（667/（31.86*4）≈5.23）共计6.48千瓦，平行双田轨2的成本约合0.78元/w。可移动光伏发电系统的好处包括：可在农地安装而几乎不导致农作物减产、农户自家安装免场地费用和除草费用、免长距离输变电投资和损耗。
在农地1或者机耕路8上设置有定位参照物10用于帮助可移动光伏发电系统3的计算机控制子系统定位。譬如利用在可移动光伏发电系统上的激光测距仪获取与定位参照物10的距离并计算出可移动光伏发电系统34的位置数据用于自动驾驶装置的行驶。
在农地1边界设置库房11用于储存谷物、秸秆和维修配件；还可以为轮上养殖提供避风处。与田轨2连接的库房11可以提供可移动光伏发电系统34的庇护。
在田轨2上适当位置设置激光准直仪平台12，用于使用对平行双田轨进行测量已确保及时了解田轨2的状态。激光准直仪平台12可以只是一块方便找到的、位置固定的、面积为100*100平方毫米的坚固平面。
图2给出本发明第二个实施例。
图2中，在梯田13中设置平行双田轨2包括令平行双田轨2直接跨越梯田坝14，并在平行双田轨2上运行可移动光伏发电系统34。平行双田轨2的坡度不大于14°。尽可能减小平行双田轨2的最大坡度并且令整段平行双田轨2带有一些坡度接近于0°的水平段用于临时停置可移动光伏发电系统34。
图3给出本发明第三个实施例。
图3中，在坡地15中设置平行双田轨2，并在平行双田轨2上运行可移动光伏发电系统34。平行双田轨2的坡度不大于10°。尽可能减小平行双田轨2的最大坡度并且令整段平行双田轨2带有一些坡度接近于0°的水平段用于临时停置可移动光伏发电系统34。
图2和3实施例中，虽然平行双田轨2要占用一定的耕地面积，但农作物的叶子可以伸展在相当一部分平行双田轨2上面照常进行光合作用。而在更多情况下，用于消除了田埂，反而扩大了耕地面积。
图2和图3实施例的平行双田轨可以采用轨间距只有0.5米的宽度。
图4给出本发明第四个实施例。
图4中，双线描绘的平行双田轨2表示两条相互平行双的田轨，在梯田中，两条田轨的距离可以小于0.5米。平行双田轨2与团团围住泥土的梯田坝14或者梯田界坝一体制作。梯田13各田块的水平高度可以不同。平行双田轨2从底下的起始点机耕路8开始逐渐抬高。梯田13顶部面积大，因而采用3条平行双田轨2并采用一条机耕路8将梯田3顶部的3条平行双田轨2连通。在平行双田轨2上行驶有可移动光伏发电系统34。
图4中的平行双田轨2也可以换成单轨。
图5给出本发明第五个实施例。
图5中，里外两田轨2之间的距离始终相等的平行双田轨2即标准田轨的两根田轨2的设计有两种方案：1）山坡比较陡，两根田轨都用于与梯田坝14一体制作并且里外两田轨2保持顶部等高同步升高盘旋向山顶向前推进；2）山坡不很陡，只用外田轨及拐弯处半径较大的那根田轨与梯田坝14一体制作，里边的田轨只是简单安放于梯田里并且里外两田轨等高同步升高盘旋向山顶向前推进。平行双田轨2从底下的起始点机耕路8开始逐渐抬高。梯田13顶部面积大，因而采用3条平行双田轨2并采用一条机耕路8将梯田3顶部的3条平行双田轨2连通。在平行双田轨2上行驶有可移动光伏发电系统34。
图5实施例与图4的不同之处包括图5实施例中的梯田的边界横平竖直。在所述小山为非整体岩石并且土壤充分情况下，这种边界拔直的梯田不仅美观，而且插秧割稻方便机器作业。
图6和图7共同给出本发明第六个实施例。
图6、7中，平行双田轨2及其负荷的重量通过过渡垫块16和水泥桩柱17传递给农地1的土壤。过渡垫块16包括上、下两层结构；过渡垫块下层用于提供较大的承重面积，可以采用钢筋水泥制作；过渡垫块上层用于提供平行双田轨2与过渡垫块下层之间的缓冲和承重过渡作用。如果硬碰硬直接将平行双田轨2压在水泥桩柱17上，不能保证两者的充分面接触传递重力。过渡垫块上层的材料可以采用与现有立交桥横梁与墩柱之间的垫块相同的材料，或者采用一定比例的木塑粉碎料再重新注塑制成。还可以在平行双田轨2与农地1之间设置过渡垫块16以改善平行双田轨2的工况。
水泥桩柱17采用钢筋水泥制作，表面可以带有螺纹18方便通过专用设备将其旋入农地1中；水泥桩柱17的下端尖，置于相邻平行双田轨2的拼接处19处的水泥桩柱17顶部带有面积较大的帽板20。平行双田轨2的拼接处19采用夹板21连接。平行双田轨2的背光面还设置水管22。平行双田轨2通过电杆23架设电力线钢管24。为减轻重量，还可以在平行双田轨2上设置通孔25。
可移动光伏发电系统3通过轮组26与平行双田轨2接触传递重量。为了保证轮组始终处于平行双田轨2顶部表面的中间位置不致于滑落，采用带小滚轮27的田轨约束板28。当轮组26在行进中产生偏离平行双田轨2的现象时，由于轮组26两边的小滚轮27的约束作用，使轮组26不能进一步偏离而始终行驶在平行双田轨2的正确位置。轮组26带有一个电动驱动装置29用于推拉田轨约束板28。当可移动光伏发电系统3需要上机耕路时，电动驱动装置29将田轨约束板28拉起至图6虚线位置，使田轨约束板28不影响可移动光伏发电系统3在机耕路上行驶。
图8和图9共同给出本发明第七个实施例。
图8和图9中，农地1的过渡垫块16上设置水泥平行双田轨2。水泥平行双田轨2的顶部是一个可以运行轮组26的承重田轨平面，在平行双田轨2的一个侧面还具有一个负荷承重界面30；在平行双田轨2的下半部含有一个管孔34。负荷承重界面30也可以设计成可以运行滚轮或者轮组。管孔34用于排涝时，地里的积水可以通过拼接处19流入管孔34并顺着管孔34流出农地1。图8和图9中，省略了水泥桩柱的描述。
图8和图9中，水泥平行双田轨2具有工字钢的力学特性省料并且适合用作横梁，其高度也比较高。
图8和图9中，在底盘5上还设置有加强螺钉31和自动旋钉器32。自动旋钉器32通过接口电路与控制计算机信号连接，可以将加强螺钉31随时旋入农地1中使可移动光伏发电系统的状态得到加固有利于抗风。
图8和图9中，在底盘5上还设置有钩板33，钩板33与一个电动驱动装置29传动连接。电动驱动装置29通过接口电路与控制计算机信号连接，可以将钩板33的顶部够状物推进平行双田轨2的凹槽内并使得可移动光伏发电系统与平行双田轨2结合为一体有利于抗风。
图10和图11共同给出本发明第八个实施例。
图10和图11中，农地1中的过渡垫块16上设置钢管网架平行双田轨2。钢管网架平行双田轨2包括两根平行双布置的上钢管36和下钢管37以及连接上钢管36和下钢管37的桁架38。平行双田轨2用预埋螺栓39固定于水泥桩柱17上和树桩40。上钢管36可以运行轮组26。由于上钢管36的表面为圆形，轮组26的外表面为一个与管状表面吻合的凹面。轮组26可以只由一个轮子组成。下钢管37也留出一个负荷承重界面30。负荷承重界面30也可以设计成可以运行滚轮或者轮组。在上钢管36中埋置有电力线41。上钢管36和下钢管37可以选用直径范围为20毫米至360毫米的镀铝钢管。
钢管网架平行双田轨2抗冲击性能强。它适用于建设在山里的竹林这种不需要大面积耕作，而只是将竹子或者竹子加工成的半成品运下山来的用途。在现场安装时可以接成20米以上用于横跨山涧。使用树桩安装平行双田轨时，可以对树桩进行防腐处理。
图12和图13共同给出本发明第九个实施例。
图12和图13中，两根带枕砼42的工字型钢轨43用连接杆44连接组成平行双田轨2，直接设置在农地1中。轮组26的轮子带轮缘以确保不滑出平行双田轨2。采用工字型钢轨43的平行双田轨2抗冲击性能强，并可以轻易吊起。
某些情况下包括牧场，还可以不采用田轨2，但仍然需要旁站电力线，直接在农地即牧场上行驶可移动光伏发电系统3。
图14、图15和图16共同给出本发明的第十个实施例。
图14至16中，设置于农田1中的三电动推杆两维太阳光跟踪可移动光伏发电系统3包括计算机控制系统、通过接口电路与计算机控制系统电气连接的逆变器45、下主电动推杆46、下副电动推杆47、上主电动推杆48、上副电动推杆49、轮组驱动机构和通讯模块，以及底盘5、轮组26、主网架板50和光伏电池板9。可移动光伏发电系统3通过轮组26和平行双田轨2向农地1传导重力。各组底轮26各带驱动和方向调节装置。在平行双田轨2上还有若干根电杆23架起电力线钢管24。
单轴一维跟踪和双轴两维跟踪可以分别增加光伏电池板的输出约10%和30%。本发明除了采用现有的各种单轴及双轴跟踪机构外，还设计出采用三电动推杆的两维太阳光跟踪装置。电动推杆是一种常用的电动元器件，包括固定杆和活动杆；其活动杆的端部和固定杆的底部带有连接界面包括球面副连接界面。电动推杆的活动杆的端部可以沿本身轴心线作前进后退运动并改变与其连接的负荷的空间状态。
图14和图16中的底盘5、下主电动推杆46、主网架板50和下副电动推杆47组成一个如下虚线方框51以及虚线四边形框52所示的四边形。令下主电动推杆46与底盘5刚性连接，并令主网架板50通过球面副机构连接下主电动推杆46和下副电动推杆47，再令下副电动推杆47与底盘5之间也通过球面副机构连接。这样既可以克服四边形结构不稳定的特性，又可以使主网架板50翻动自如。令下主电动推杆46承受较多的负荷重量可以减轻上述有关球面副结构的负荷降低重量与造价。
同样，图14中的上主电动推杆48、光伏电池板9、上副电动推杆49和主网架板50组成一个如上虚线方框53所示的四边形。令上主电动推杆48与主网架板50刚性连接，并令光伏电池板9通过球面副机构连接上主电动推杆48和上副电动推杆49，再令上副电动推杆49与主网架板50之间也通过球面副机构连接。这样既可以克服四边形结构不稳定的特性，又可以使光伏电池板9翻动自如。令上主电动推杆48承受较多的负荷重量可以减轻上述有关球面副结构的负荷降低重量与造价。
从图16中可以看出：如果将所有光伏电池板9布置于一个平面，可以节省9块光伏电池板9的总共27个电动推杆并且个光伏电池板9之间可以不留出大量的间隙，但在两侧距离为5米的光伏电池板9仅仅一维跟踪处于45°状态如斜双虚线时，其高边就要高出低边3.535米。加上低边的高度1米，高边离地面有4.5米开外；两维跟踪还要增加约1米高度达到5.5相当于层高2.7米的两层楼高。而采用如图14和图16所示采用两级两维跟踪即主网架板50的太阳光跟踪和各光伏电池板9的太阳光跟踪，这样即使作两维跟踪，所涉及的离地面的极限高度也可以同比低于3.5米。此外，集成9块光伏电池板9的整体基板的总体制造成本可能高出本发明实施例10的两级跟踪的，其对风力也更为敏感。
采用三个电动推杆就可以实现对光伏电池板的两维朝向控制。图15中在光伏电池板9的背面安排三个点，其中一个点主电动推杆球面副结构连接点54位于十字中心线的长线上略偏离中心点下方处；余下两个点副电动推杆球面副结构连接点55位于十字中心线中心点上方长线两旁处。
从后面的图17可以看出：采用电动丝杆机构制作下主电动推杆46和下副电动推杆47具有行程长的优点。
下主电动推杆46和下副电动推杆47在其丝杆螺母上下降到最低点时，可令其上端穿过光伏电池板之间的间隙，以最大限度降低光伏电池板。在有大风时，光伏电池板越低风阻越小。
电动丝杆机构包括一个丝杆机构和一个电动蜗轮蜗杆机构。
电动丝杆包括丝杆和与丝杆配合的丝杆螺母；电动蜗轮蜗杆机构包括一个电动蜗杆和一个与电动蜗杆啮合的涡轮；涡轮与丝杆螺母一体制作并可采用转动副机构与基础或者负荷连接。电动蜗杆依靠与其传动连接的驱动装置驱动；所述驱动装置包括电动机和减速器。电动蜗杆转动带动丝杆螺母涡轮和负荷作相当于基础的上下运动。
用于太阳光跟踪控制的电动丝杆机构需要配置转角记忆装置以便实施精密控制。通常转角记忆装置包括一个与电动机同心连接的圆盘，所述圆盘上均布36个通孔。在所述通孔的两端分别设置一个光源和一个光信号传感器。当圆盘转动时，每一次通孔让光源的光线直接照射到光信号传感器，都会使转角记忆装置作一次计数。累计所有电动机转角数可以知道各光伏电池板的跟踪状态，再加上所述可移动光伏发电系统所处平行双田轨的状态包括其方位、计算机时钟、现场的太阳高度角和照射角的实时计算和太阳光状态传感器提供的信息，就可以形成当时对所述跟踪装置的控制信号。以所述电动推杆的丝杆螺母螺距10毫米、所述蜗轮的牙数为25个，减速器的速比37，则电动机每旋转100转，对应的丝杆螺母在丝杆上的位移约为1.081（10/25/37*100）毫米。
还可以采用三根以上电动推杆驱动，这时要防止相关跟踪机构形成力学理论中所述的超静定结构现象。
实施例10的工作原理可简述如下：白天，计算机控制系统根据程序和通过通讯模块得到的天气预报，发出指令令光伏电池板9保持原状、或者进入并处于防风状态、或者持续跟踪太阳光。可移动光伏发电系统3受光产电达到一定强度时通过逆变器将直流电换流成交流电并通过电力线钢管24中的电力线向外输出电能。同时，根据农地中的农作物56的情况采用不同的速度在平行双田轨2上行走，做到发电和农地中的农作物56正常生长两不误。实施例10底盘5中间挑高和电力线钢管24保持较低位置也是出于照顾农作物56生长的考虑。
图17给出本发明第十一个实施例。
图17中，电动推杆包括一个机壳57、推杆58、电动驱动装置59、丝杆60和丝杆螺母61。机壳57、推杆58、电动驱动装置59、丝杆60和丝杆螺母61同心布置。电动驱动装置59包括电动机和减速器。电动驱动装置59固定于机壳57底部。丝杆螺母61与丝杆60配合并与推杆58连接。随着电动机的正转和反转，推杆可以在一定范围内前进和后退。
图18给出本发明第十二个实施例。
图18中，电动丝杆升降机构包括一个升降丝杆机构和一个电动蜗轮蜗杆机构；升降丝杆机构包括一根升降丝杆60和一个与升降丝杆60配合的丝杆螺母61；电动蜗轮蜗杆机构包括一根电动蜗杆62和一个与电动蜗杆啮合并与丝杆螺母61一体制作的蜗轮；电动蜗杆62带有一个电动驱动机构59。升降丝杆60底部与基础连接；丝杆螺母61蜗轮通过一个转动副机构与负荷连接。电动蜗杆62正转或者反转带动丝杆螺母61蜗轮升降并使得负荷相对基础上升或者下降。
图18实施例中，当升降丝杆60底部与基础通过球面副机构连接、丝杆螺母61蜗轮通过一个球面副机构与负荷连接，可用作实施例10中的各副电动推杆；当升降丝杆60底部与基础固定连接、丝杆螺母61蜗轮通过一个球面副机构与负荷连接，可用作实施例10中的各主电动推杆。
图18实施例中，当所述基础为与升降丝杆底部连接的轮组总成、所述负荷为底盘且升降丝杆60通过一维移动副机构与底盘连接限制升降丝杆绕自身轴心线转动时，就构成一个底盘升降机构，电动蜗杆62正转或者反转带动丝杆螺母61蜗轮升降并使得负荷底盘相对基础轮组总成上升或者下降。在底盘上采用四个所述底盘升降机构与四个轮组总成连接，既可以通过底盘、底盘升降机构和轮组总成向田轨传递重力，又可以令四个所述底盘升降机构同步运动实现底盘的升高或者降低动作。还可以在底盘上配置底盘水平倾角传感器包括沿底盘前后方向即沿田轨中心线前后方向的底盘前后方向水平倾角传感器和沿底盘左右方向的底盘左右方向水平倾角传感器。令所述底盘水平倾角传感器和四个底盘升降机构的电动蜗杆62通过接口电路与主控计算机信号连接，则可以实现底盘状态根据主控计算机的指令减小升降及水平倾角控制，构成一个底盘自动平衡控制子系统。
图19给出本发明第十三个实施例。
图19中，内部带电气连接界面的输电线钢管包括电力线钢管24、设置于电力线钢管24内部的绝缘材料上带裸露表面的电力线线芯64、接电簧片65、接电簧片基板66、接线盒67和密封橡胶片68。四个线芯64与电网的三相四线电气连接；基板66连接四个接电簧片65并穿过电力线钢管24的豁槽69与接线盒67连接。可移动光伏发电系统的相关电源线通过接线盒67实现与电网的电气连接。图19中，为方便读图，将接电簧片65与基板66隔开一点距离，只为了解接电簧片65的位置；接电簧片65只有与基板66贴合才能实现电气连接。在实际工作时，可移动光伏发电系统带动接线盒67移动，依靠接电簧片65的压力和弹性保持在移动中的良好电气连接。密封橡胶片68在基板66移开后能恢复闭合状态防止灰尘进入电力线钢管24。
图19 中，线芯64、接电簧片65、密封橡胶片68和豁槽69长度和钢管24相等；接电簧片65数十毫米并由可移动光伏发电系统带动在移动中实现电气连接。
图20和图21共同给出本发明第十四个实施例。
图20中，一个易开合内部带电气连接界面的输电线钢管，包括母板71、左盒盖72、右盒盖73。在左盒盖72和右盒盖73内部嵌入有一个电气连接界面，所述电气连接界面包括C型滑槽74和两个基板66。母板71的翻边75、左盒盖72和右盒盖73组成易开合内部带电气连接界面的输电线钢管的壳体。母板71上集成有8根带裸露表面的电力线的线芯64、带有隔板76、弱电线槽77和翻边75。总共8个线芯64右面4根用于传输交流电的三相四线，并通过电气连接界面基板66上的接电簧片65和接线管78与可移动光伏发电系统电气连接。隔板76用于隔离相邻的线芯64；左面4根芯线64用于低压直流电电源线及备用。弱电线槽77用于存放各种传感器的信号线及通信测温光纤。左盒盖72和右盒盖73形状对称，但左盒盖72的顶部凸槽比右盒盖73的略小一些并可以嵌入右盒盖73的凸槽内。C型滑槽74包括上滑槽79、下滑槽80和C型杆81，上滑槽79与右盒盖73顶部的凸槽配合；下滑槽80与翻边75配合。母板71与构成输电线钢管壳体的左盒盖72和右盒盖73三者长度相等；C型滑槽74和基板66的长度约20至140毫米并由可移动光伏发电系统带动在移动中实现电气连接。电杆23支撑输电线钢管。处于农地1边界的电杆23有时兼作配电盒82与保护电力线的地埋管之间的通道。
图20中，为方便读图，将接电簧片65与基板66隔开一点距离，只为了解接电簧片65的位置；接电簧片65只有与基板66贴合才能实现电气连接。在实际工作时，依靠接电簧片65的压力和弹性保持在移动中的良好电气连接。
图20中的备用线芯可用于电围栏的电源线并采用左盒盖72和右盒盖73作为电围栏的带电界面，用于防止兽害和管理牲畜。
图21只为方便描述图20实施例中易开合内部带电气连接界面的输电线钢管各个部件独立时的形状。
图22和23共同给出本发明第十五个实施例。
图22和图23中，在农地中设置平行双田轨2用于行驶一个带厩舍的可移动太阳能综合利用设施，包括综合太阳房101、轮组26、设置于综合太阳房101与轮组26之间的蜗轮蜗杆跟踪机构102、网架结构103、综合太阳房101顶部的太阳能收集利用装置104、综合太阳房101内部的喜阴农作物生长间105和厩舍106。
蜗轮蜗杆驱动跟踪机构102包括与综合太阳房101底部的网架结构103固定连接的涡轮107和一个连接四个轮组总成的底盘5。网架结构103通过一个转动副与底盘5连接。涡轮107带有蜗轮齿面可以与安装于底盘5上的电动蜗杆108一起构成一个蜗轮蜗杆驱动机构。电动蜗杆108转动时网架结构103和其上的综合太阳房101一起作相对底盘5的转动。电动蜗杆108通过接口电路与主控计算机信号连接，因此能够实现可移动太阳能综合利用设施的状态根据主控计算机的相关指令的变化而变化并始终跟踪太阳光。图中虚线方框表示综合太阳房101在跟踪太阳光过程中可能的状态。
综合太阳房顶部的太阳能收集利用装置104包括光伏发电板、太阳能集热装置、太阳能烘干设备、聚光太阳能利用部件、育苗暖房之一。喜阴农作物包括菌类。网架结构103上覆有地板，在地板与综合太阳房101顶部的太阳能收集利用装置104的底部界定的空间综合太阳房101的厩舍106内饲养家禽和家畜。晚上，可移动太阳能综合利用设施处于专业保安公司的监管下或者回到农地1边上库房的避风处。
上述实施例为较年轻的农村老年劳动力提供了合适的工作岗位，在种菜的同时饲养菌类、家禽和家畜。一个人管10亩地的可移动种养，每年工作200天，每天工作1至3小时，可以通过提供肉奶禽等有机产品增加收入1至2万元/年。常年在农地里动动也有利于身体健康。可移动种养为秸秆利用找到一条出路，并为农地提供源源不断的有机肥料保持地力和农地去化肥化提供了条件。
图23中，底盘位置在下、网架结构在上。如果将涡轮107缩小并改为与实施例15中的轮组26固定连接，再将底盘5翻转到上面，则可构成一个轮组转向控制装置。这时，电动蜗杆108转动驱动轮组26作相对底盘5的转动。电动蜗杆108通过接口电路与主控计算机信号连接，使得轮组26的状态根据田轨2表面摄像头96的输出状态改变而改变并保持四个轮组26始终处于合适的状态。由此，可以实现轮组26自动对中和自动沿着田轨2转向。对路线的自动跟踪可以参考现有技术包括自动焊割设备对粉笔线条的跟踪技术。
图24给出本发明第十六个实施例。
图24中，制造一个轨基可移动光伏发电系统的计算机控制子系统，包括主控电路111、与主控电路111信号连接的储存器件112、通信模块及其接口电路113、卫星定位模块、无线广播接收模块、人机界面及其接口电路114和机壳，、逆变器接口电路115、定位传感器接口电路116、轮组电动驱动装置及其接口电路117、电力线检测模块及其接口电路118、下主电动推杆及其接口电路119、下副电动推杆及其接口电路120、上主电动推杆及其接口电路121、上副电动推杆及其接口电路122和监控器及其接口电路123。其特征是主控电路111、储存器件112、通信模块接口电路113、人机界面接口电路114、逆变器接口电路115、定位传感器接口电路116、轮组电动驱动装置接口电路117、电力线检模块测接口电路118、下主电动推杆接口电路119、下副电动推杆接口电路120、上主电动推杆接口电路121、上副电动推杆接口电路122和监控器接口电路123通过总线124连接。