《Sustainability》：Synergistic Optimization of Agrivoltaic Systems: A Review of Intelligent Equipment Control for Agricultural Production Adaptability
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农光互补系统在同一土地空间内配置光伏发电与农业生产，为缓解能源开发与农田保护之间的冲突提供了新路径；然而，阵列遮荫与结构约束也改变了作物生长与农业装备作业环境。研究人员遵循PRISMA流程，检索了Web of Science核心合集、Scopus和中国知网（C
农光互补系统在同一土地空间内配置光伏发电与农业生产，为缓解能源开发与农田保护之间的冲突提供了新路径；然而，阵列遮荫与结构约束也改变了作物生长与农业装备作业环境。研究人员遵循PRISMA流程，检索了Web of Science核心合集、Scopus和中国知网（CNKI）中2010年至2026年发表的研究，最终纳入206篇文献。该综述聚焦于阵列引起的环境重构、装备适应性、光热传感与预测以及农光协同运行。现有证据表明，农光互补系统的环境效应明显受气候与阵列配置影响；在典型的垂直或跟踪系统中，年尺度光合有效辐射（PAR）下降了约11%至34%。组件高度、行距与机具幅宽之间的不匹配降低了田间作业效率，在某些实验中严重不匹配时作业效率降至约45%；高架阵列还会导致全球导航卫星系统（GNSS）信号衰减，并增加组件下方连续定位的难度。由于现有研究在场地条件、评价指标和验证周期上差异较大，上述结果主要反映代表性性能范围。光伏阵列与农业机械之间的匹配标准尚未建立，复杂田间环境下的长期田间实测数据不足，模型跨区域适应性有限，农业生产与光伏运维的协同调度仍不充分。总体而言，阵列与农机协同设计、多传感器融合导航、经阵列结构校正的环境预测以及安全约束下的分层调度，是农光互补系统智能协同运行的主要发展方向。
4. 光伏阵列对农业生产和作业环境的重构
4.1 农光互补系统的类型与应用场景
农光互补系统按农业生产场景分为大田型、设施园艺型、畜牧型和水产型。大田型包括高架固定、行间固定、垂直双面与跟踪系统；设施园艺型包括屋顶、半透明、间隔式等；畜牧型包括遮荫棚架、畜舍屋顶等；水产型包括固定支撑与漂浮式。不同场景的设计重点差异明显，例如大田型需协调遮荫分布、作物需求与机械作业空间；设施型需平衡组件覆盖率、透光特性与设施环控能耗；畜牧型需考虑动物安全与防腐蚀；水产型需权衡发电面积、水生态需求与养殖作业通道。
4.2 光伏阵列对光、热、水环境的重构
光伏组件引入后首先改变辐射分布。固定倾角与跟踪双面阵列产生不同的时空遮荫轨迹，作物冠层接收的光合有效辐射（PAR）减少幅度和空间均匀性因阵列配置而异。例如，某高架阵列夏冬季日均遮荫率呈现明显空间梯度，冬季整体遮荫率升高且北侧区域持续高于90%。在设施内，屋顶光伏组件造成内部光分布不均，半透明组件和光扩散材料可改善冠层光照。热环境方面，白天组件遮挡短波辐射可降低冠层与土壤温度，夜间可能抑制长波辐射损失而产生保温效应；水环境方面，适度遮荫可减少蒸散需求与土壤蒸发，在干旱条件下提高土壤含水量。不同研究的PAR减少率和降温幅度受气候背景、阵列结构、观测尺度与作物类型共同影响，但共识是光伏阵列具有明显的时空异质性，在高温强光或水分受限条件下适度遮荫总体有利。
4.3 阵列类型与作物类型匹配
阵列结构参数决定作物实际受光。研究表明，降低组件密度、调整组件高度和优化布局可缓解作物光照不足。动态阵列通过旋转组件重新分配日光辐射，使光伏阵列成为可控的光热资源分配单元。遮荫的利弊取决于作物生育阶段：营养生长期可能缓解热旱胁迫，开花灌浆期可能造成辐射亏缺。因此，固定阵列只能通过作物选择、空间分区和播期调整来缓解阶段性不匹配；可调阵列则有望根据物候期动态补偿，但需要持续监测并增加运维负担。动态调控可分为三层目标：维持关键生育期光温水需求、减少发电损失、保障极端天气与机械通行安全，其实质是在多目标约束下分配辐射资源。
5. 光伏阵列约束下农业装备的适应性与系统评价
5.1 阵列空间与农机尺寸匹配
光伏阵列主要改变装备的作业边界，包括水平空间约束和垂直空间约束。水平约束由组件行距决定，垂直约束由组件最低点与机具最高点的净空关系决定。播种、施肥、喷药等作业可通过分段控制适应较窄通道，但收获机械因割幅和转弯半径较大而更难适应。地头转弯是效率损失的重要来源，阵列布局需同时考虑作物行向、机具通行与地头空间。高架系统需结合区域常用农机高度、作物最终高度和作业机构高度确定最低点高度。典型工程案例中，德国高架系统净空5米、行距9.5米，允许联合收割机作业，但单位面积装机容量降低约25%；垂直与单轴跟踪系统采用9米行距并设置两侧0.5米缓冲区，实际有效耕作宽度约8米。实验表明，当组件边缘最小高度约3.2米时，拖拉机作业效率约72%；降至0.91米时，作业效率约50%；有效作业空间与机具幅宽严重不匹配时，作业效率可降至约45%。因此，阵列下的装备需强调紧凑结构、灵活驱动与任务切换能力，小型电动平台更适合阵列环境。
5.2 GNSS约束环境下的定位与导航
在光伏农场中，组件遮挡与金属支撑反射导致GNSS载噪比下降，但并非
