氣候變暖極有可能導(dǎo)致未來極端氣象災(zāi)害的范圍、程度和頻率增加，頻發(fā)的旱災(zāi)將成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全的主要威脅之一。面對(duì)氣候變化和頻發(fā)的干旱，采用高新技術(shù)，創(chuàng)新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與管理方式，能有效保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 

Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng)亦稱太陽能光伏水泵系統(tǒng)，是用太陽能驅(qū)動(dòng)水的勢(shì)能轉(zhuǎn)換的新能源電力設(shè)備，主要由光伏揚(yáng)水逆變器、水泵、太陽電池陣列組成。太陽電池陣列由多塊太陽電池組件串并聯(lián)而成，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)換為電能，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力能源。光伏揚(yáng)水逆變器對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)，將太陽電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動(dòng)水泵，并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出頻率。水泵由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從深井或江河湖泊等水源中提水，注入水箱水池，或直接接入灌溉或噴泉等系統(tǒng)，離心泵、軸流泵、混流泵、深井泵等均可使用。

 

Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng)中省去蓄電儲(chǔ)能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅(qū)動(dòng)水泵揚(yáng)水，裝置的可靠性好、功率大，降低了提水系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本。我國干旱、半干旱山區(qū)，人居分散，交通不便，能源供給較為困難，提水動(dòng)力無法解決成為限制這些地區(qū)水利發(fā)展的主要制約因素之一。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)不需要電網(wǎng)支持，有效解決了這個(gè)難題。只要有充足的光照和水源，就能以太陽能為動(dòng)力進(jìn)行提水，隨時(shí)可以安裝使用，縮短了建設(shè)周期。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，無需人工值守，無需投入高成本的蓄電池儲(chǔ)能裝置，解決了無電地區(qū)和干旱地區(qū)提水動(dòng)力問題。

 

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)比油提水系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)。柴油機(jī)提水系統(tǒng)初期投資相對(duì)較低，但隨著運(yùn)行時(shí)間增加，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用將不斷增加。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)盡管一次性投資相對(duì)較高，但沒有后續(xù)運(yùn)行費(fèi)用，僅需要少量的維護(hù)費(fèi)，每立方米提水成本與內(nèi)燃機(jī)提水、電力提水相比是最經(jīng)濟(jì)的。

 

以25年使用時(shí)間計(jì)算，一套功率8千瓦的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，購置成本為154621元，運(yùn)行成本為120159元；一套功率5.5千瓦的柴油機(jī)抽水系統(tǒng)，購置成本11528元，運(yùn)行成本2514137元。3年后，兩套設(shè)備單位成本基本持平，而隨著電池板價(jià)格的下降，油價(jià)的上漲，其單位成本持平年限會(huì)進(jìn)一步縮短。在總抽水量相同的情況下，使用柴油機(jī)抽水每立方米單位成本為1.54元，使用光伏系統(tǒng)抽水每立方米單位成本為0.17元，比使用柴油機(jī)抽水低89%。

 

Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng)多年來與噴灌、滴灌、滲灌等節(jié)水灌溉設(shè)施結(jié)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能節(jié)水，為光伏產(chǎn)業(yè)與水利有機(jī)結(jié)合開辟了新路子。

 

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于全球50多個(gè)國家100多個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉、荒漠治理、草原畜牧、生活用水、城市水景、海水淡化等領(lǐng)域。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)是理想的農(nóng)業(yè)灌溉方式之一，可以有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，減輕農(nóng)民經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，明顯改善農(nóng)民生活質(zhì)量。目前，光伏揚(yáng)水節(jié)水灌溉系統(tǒng)已在我國部分地區(qū)得到實(shí)際應(yīng)用，滿足了小麥、水稻、玉米和馬鈴薯等農(nóng)作物的灌溉需求。

 

海南省瓊海市水利局于2012年率先建立光伏水利先進(jìn)實(shí)用技術(shù)優(yōu)秀示范工程，采用Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，以“光伏水利”建設(shè)推動(dòng)海南島的生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。工程采用PS7500光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，在揚(yáng)程25米、取水距離200米的情況下，日供水200~260立方米，為周邊200畝的檳榔、香蕉、菠蘿、荔枝等熱帶經(jīng)濟(jì)作物提供灌溉。

海南省瓊海市光伏提水高效節(jié)水示范項(xiàng)目

 

云南省富寧縣的瑤族群眾，日常生活用水都是使用水窖里儲(chǔ)存的水，生活貧困，居住環(huán)境惡劣。近年來，云南持續(xù)干旱，降水稀少，山區(qū)人民的生活用水受到很大影響，解決人民日常生活及畜牧業(yè)用水成為當(dāng)務(wù)之急。2013年，當(dāng)?shù)卣M(jìn)Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，揚(yáng)程300米，日抽水60立方米，輸水距離1100米，解決瑤族800多名群眾的飲水問題，為瑤族人民的生產(chǎn)生活提供了良好保證。

云南省富寧縣太陽能抽水之村民生活用水及牲畜飲水示范項(xiàng)目

 

 

本文轉(zhuǎn)載中國水利報(bào)：http://www.chinawater.com.cn/slb/qb/201309/t20130912_287579.html