Solartech光伏揚(yáng)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(hù)和沙漠綠化、荒漠化治理提供確實(shí)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(hù)林的方案進(jìn)行防護(hù),灌溉通常會采用柴油機(jī)發(fā)電抽水、人工澆水向結(jié)合的方案,這種護(hù)路方式,費(fèi)時、費(fèi)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(yùn)行的灌溉系統(tǒng)就成為沙漠公路防護(hù)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(yáng)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(yáng)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(jìn)行了10年的實(shí)際運(yùn)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(xiàng)目獎”和“創(chuàng)新型企業(yè)獎”兩項(xiàng)榮譽(yù)。
太陽能光伏揚(yáng)水系統(tǒng)
由太陽電池陣列、光伏揚(yáng)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(yùn)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(yáng)水逆變器對系統(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)動水泵,并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化實(shí)時地調(diào)節(jié)輸出頻率,實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)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(jī)水泵的供電要求。
水泵,系統(tǒng)使用三相交流電機(jī)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(shí)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(dá)500噸或以上。
沙漠高速公路太陽能光伏揚(yáng)水滴灌系統(tǒng)位于新疆哈德沙漠公路離北端起點(diǎn)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(yáng)水系統(tǒng)與滴灌系統(tǒng)結(jié)合,進(jìn)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(qiáng)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(dá)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(yáng)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(yáng)水灌溉的沙漠植物在滴灌網(wǎng)帶上規(guī)則生長。
該光伏揚(yáng)水系統(tǒng)功率15KW、全揚(yáng)程85米、占地面積200平方米、每日揚(yáng)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(yáng)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(hù)林帶,對公路起到了保護(hù)作用。
獨(dú)立光伏發(fā)電揚(yáng)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(kuò)大可耕地的面積、建設(shè)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì),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(yáng)水技術(shù)建造沙漠防護(hù)林的經(jīng)典案例,
光伏揚(yáng)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(yùn)行結(jié)果表明,太陽能光伏揚(yáng)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(hù)職守人員成本,做到環(huán)境零污染,是沙漠公路、鐵路防護(hù)林建設(shè)灌溉的首選方案。