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沙漠高速公路防沙林光伏揚水灌溉系統(tǒng)工程項目案例

來源：天源新能源 發(fā)布時間：2011-04-28

Solartech光伏揚水系統(tǒng)自2001年在新疆沙漠高速公路防沙林灌溉中開始應(yīng)用，至2010年將沙漠高速公路的兩側(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G洲。希望能夠能給沙漠區(qū)域公路、鐵路防護和沙漠綠化、荒漠化治理提供確實可行的新能源解決方案，為被沙漠、荒漠所困擾的城市和地區(qū)打造一道“綠色屏障”。

為了防止風(fēng)沙對公路的侵蝕，沙漠公路建成初期多采用種植防護林的方案進行防護，灌溉通常會采用柴油機發(fā)電抽水、人工澆水向結(jié)合的方案，這種護路方式，費時、費人工、成本高、不環(huán)保，且難以持久，因此在沙漠公路沿線建立能長久自動運行的灌溉系統(tǒng)就成為沙漠公路防護最佳的首選方案。

天源新能源自2001年開始從事太陽能光伏揚水系統(tǒng)（亦稱太陽能光伏水泵）的應(yīng)用研究和產(chǎn)品制造，光伏揚水系統(tǒng)產(chǎn)品在全球20多個國家的荒漠治理、沙漠綠化、農(nóng)業(yè)灌溉、林業(yè)種植、海水淡化、畜牧養(yǎng)殖、生活供水等領(lǐng)域進行了10年的實際運行。

在第十屆中國國際高新技術(shù)成果交易會，獲得由國家科技部、國家科學(xué)技術(shù)獎勵辦、高交會組委會頒發(fā)的“成果轉(zhuǎn)化優(yōu)秀項目獎”和“創(chuàng)新型企業(yè)獎”兩項榮譽。

太陽能光伏揚水系統(tǒng)

由太陽電池陣列、光伏揚水逆變器和水泵構(gòu)成。系統(tǒng)無需蓄電池等儲能裝置，大幅降低建設(shè)和運行成本。

光伏電池陣列由多塊光伏組件串并聯(lián)組成，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)化為電能，為整個系統(tǒng)提供動力電源

光伏揚水逆變器對系統(tǒng)的運行實施控制和調(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)動水泵，并根據(jù)日照強度的變化實時地調(diào)節(jié)輸出頻率，實現(xiàn)最大功率點跟蹤（獲國家發(fā)明專利），可充分滿足市場不同功率異步交流電機水泵的供電要求。

水泵，系統(tǒng)使用三相交流電機驅(qū)動，從深井或江河湖泊等水源中抽水，注入蓄水箱/池，或直接接入灌溉系統(tǒng)以及噴泉系統(tǒng)等。根據(jù)實際系統(tǒng)需求和安裝條件，不同類型的水泵，如離心泵、軸流泵、混流泵或深井泵均可使用，日提水量可達500噸或以上。

沙漠高速公路太陽能光伏揚水滴灌系統(tǒng)位于新疆哈德沙漠公路離北端起點116公里路口處，沙丘高度45米，水礦化度28毫克/升。

2001年，采用太陽能光伏揚水系統(tǒng)與滴灌系統(tǒng)結(jié)合，進行節(jié)水滴灌。

種植沙漠灌木、拐棗、檉柳、俊俊等沙漠灌木。在高大沙丘上種植多枝、多花等生長迅速的檉柳，在土壤含鹽高和地下水礦化度高的地段種植鋼毛、短毛等耐鹽能力強的檉柳。

2002年，經(jīng)過周期供水的植物開始出苗成長。

新疆地下水資源達1150億立方米，相當(dāng)于兩個黃河的年蓄水量，地下水資源非常好。太陽能揚水系統(tǒng)也可與滲灌節(jié)水系統(tǒng)結(jié)合，滲灌管線可埋于地下，滲灌管線比滴灌粗，管壁內(nèi)有一定的儲水量，可在滴灌節(jié)水的基礎(chǔ)上，再節(jié)約60%的用水。

2003年，經(jīng)過太陽能揚水灌溉的沙漠植物在滴灌網(wǎng)帶上規(guī)則生長。

該光伏揚水系統(tǒng)功率15KW、全揚程85米、占地面積200平方米、每日揚水時間6—7.5小時、日出水量135噸、灌溉面積70畝。

2004年，經(jīng)過3年的灌溉生長，形成公路防沙林，起到固沙綠化，阻止沙漠化蔓延，改善周圍環(huán)境及生態(tài)環(huán)境的作用。

該太陽能光伏揚水系統(tǒng)每年可發(fā)電27375千瓦時,在其25年的使用年限內(nèi)可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤257.3噸、減排二氧化碳113.2噸、二氧化硫5.1噸、煙塵3.9噸、灰渣66.9噸。

2005年，沙漠高速公路兩旁已形成規(guī)則防護林帶，對公路起到了保護作用。

獨立光伏發(fā)電揚水系統(tǒng)可滿足防沙林建設(shè)、沙漠植物、藥材種植對水的需求,對防沙治沙、擴大可耕地的面積、建設(shè)綠色循環(huán)經(jīng)濟，提供全自動灌溉用水，逐步將沙漠變?yōu)榫G洲。

2010年，沙漠披上綠衣，成為中國利用太陽能光伏揚水技術(shù)建造沙漠防護林的經(jīng)典案例，

光伏揚水系統(tǒng)結(jié)合滴灌節(jié)水技術(shù)、沙漠種植技術(shù)、經(jīng)過歷時十年的運行結(jié)果表明，太陽能光伏揚水沙漠種植具有極大的推廣應(yīng)用價值，完全可以替代傳統(tǒng)燃油水泵，降低燃油和專業(yè)維護職守人員成本，做到環(huán)境零污染，是沙漠公路、鐵路防護林建設(shè)灌溉的首選方案。

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