光伏節水

光伏節水，是將深圳原創的光伏揚水系統技術與國內外先進的節水灌溉技術，創新結合併實際套用的一項綠色生態產業技術。經過10多年時間在全球100多個國家和地區的示範套用，已被眾多的農林灌溉、荒漠治理、草原畜牧等綠色生態環保產業項目所採納使用。

光伏節水灌溉系統，無需架設電網、無需儲能設備，直接將太陽能轉換為動力提水，配套噴灌、滴灌、微灌等各類節水設備對農林牧業生產進行光伏節水灌溉，解決全球無電缺電地區的農業灌溉缺水難題。

光伏節水灌溉優勢明顯，相比傳統漫灌、手澆方式的引水損失大、水利用率低，平均灌水量1000噸/畝，光伏節水灌溉可節水22.9%。使用太陽能實現無電缺電地區全自動節水灌溉，目前廣泛套用於光伏農林灌溉、光伏草原畜牧、光伏荒漠治理等領域。以“光伏水利”產業發展為指引，積極推動全球“光伏節水”產業的創新與發展。

長期以來，如何在能源層面上解決無電缺電山區、旱區、草原牧場、沙漠化地區的提水灌溉問題，一直是困擾我國農牧業發展和生態建設的一道技術性難題。在旱區和灌溉缺水地區建設推廣光伏節水灌溉，合理利用有限的水資源，無疑是這些地區迫在眉睫的任務。在節省興建大型水利設施的高額成本同時保障農業灌溉。實踐證明，光伏節水灌溉系統節水節電，實現全球範圍的“糧食增產”和“生態恢復”。

基本介紹

• 中文名：光伏節水
• 技術：光伏揚水系統+節水灌溉

核心技術

光伏揚水系統技術

光伏揚水系統主要由光伏揚水逆變器、太陽能電池板、光伏水泵組成。全球原創的Solartech光伏揚水系統技術及其在全球的推廣套用榮獲聯合國2014“全球人居環境獎”。系統全自動運行，無須人工值守 ，無需蓄電池等儲能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅動水泵揚水，可靠性高，同時大幅降低系統的建設和維護成本。

Solartech光伏揚水系統

套用領域主要有光伏農業節水灌溉、光伏灌溉荒漠治理、光伏水利抗旱提水、光伏滴灌鹽鹼地改良、光伏滲灌草原牧業、光伏城市水景景觀、光伏村莊生活供水、光伏海水淡化等。

　　

光伏揚水技術研究中心

光伏揚水技術研究中心成立於2001年，自成立以來一直致力於光伏揚水系統產品及光伏水利系統套用方案的研究和開發，研究中心位於深圳大學城清華研究生院，由深圳市天源新能源有限公司、清華大學深圳研究生院、清華港大電力系統深圳研究所、電力系統國家重點實驗室深圳研究室共同組成。

光伏揚水技術研究中心和示範基地

光伏節水灌溉技術

光伏節水灌溉主要由光伏揚水系統技術和節水設備配套使用的新型灌溉技術，該技術在無電和缺電地區可全自動運行，無污染，灌溉節水效果達到20%至60%，有效實現節水節能，抗旱保收。

光伏節水灌溉套用在農業抗旱工作中

產業趨勢與前景

世界淡水資源日益緊缺，能源危機不斷加劇，而人類對糧食的需求不斷上升，資源緊缺已經成為農牧業發展和世界糧食供應安全的主要威脅。要破解耕地面積有限、電力和淡水資源緊缺、世界糧食需求上漲之間的難題，發展光伏節水灌溉成為關鍵。

近年來，農業光伏節水灌溉工作已經在多省市推廣套用。國家水利部副部長李國英在2014年東北四省區節水增糧行動工作座談會上的講話表示，東北四省區針對本地區的區域條件、存在問題和發展需求，積極開展了一系列的探索性試驗節水增糧行動，吉林省率先在通榆縣開展太陽能光伏提水技術試驗，以破解偏遠無電地區抽水動力配套成本過高的問題。吉林省以創新的理念，科學的態度，積極開展光伏節水灌溉系統試驗示範，因地制宜地走出一條具有地區特色的光伏節水增糧之路。

傳統漫灌、手澆方式引水損失大、水利用率低，平均灌水量1000噸/畝，光伏節水灌溉可節水22.9%。與自然雨水灌溉相比，種植果蔬預期可增多3-7倍，生產能力最多可提高21.65倍，農民收入最高可增加6倍。光伏節水灌溉是以最清潔的太陽能資源結合最低限度的用水量，讓偏遠地區的農牧業生產高效，保護環境和生態，獲得最大的產量和收益，最大限度地提高電力緊張地區單位灌溉水量的農作物產量和產值的灌溉措施，實現節水節能和生態環境保護。成為不斷提升農牧民收入，幫助他們脫貧致富最有力手段。

不久前，海南省可再生能源協會秘書長范益民作了“積極推進光伏技術在高效節水灌溉領域的套用”發言，呼籲國家有關部門和各省市能源、水利、農牧業機構應重視和積極推進光伏技術在農業高效節水灌溉領域的套用。未來二十年里，可再生能源也終將改變世界。所以，我們要以創新思維來認識和支持光伏水泵在農業和水利領域的發展。用新能源來解決農業揚水的電力配套問題，不應僅僅是能源電力部門的事，農業和水利部門同樣要重視和推廣套用光伏等新能源。

成功案例

陝西沙漠光伏節水滴灌系統(噴灌系統)

項目地點：中國陝西省靖邊縣，地處毛烏素沙漠南緣（2009年6月）

陝西沙漠光伏節水滴灌系統

項目介紹：2009年5月，依照“南封山、中改水、北治沙，國道沿線興工商”的“三元一帶”發展戰略，大力發展生態農業及治沙護林，天源新能源為靖邊縣治沙生態農業基地進行新能源套用規劃。2009年6月12日，Solartech光伏揚水系統在該生態農業基地正式建設完成運行，為在邊緣沙漠地區種植農業經濟作物以及樹木的灌溉提供了充分的供水保障。

解決方案：選用Solartech PS3000光伏揚水沙漠生態光伏滴灌系統對沙漠經濟植物進行全自動無動力滴灌，灌溉沙土面積105畝。2009年牛玉琴治沙示範基地引進了第一套功率為3千瓦的光伏提水系統，該系統計畫在揚程30米時，日均出水量達85噸，採用節水+水肥一體技術，滿足105畝西瓜種植的需水量，通過實際觀測顯示，該光伏提水系統日均出水量達到了98噸，最高可達110噸，除滿足105畝沙地西瓜的種植外，還可以結合微噴、滴灌技術，滿足35畝樟子松（4年苗）和22畝樟子松（1年苗）的育苗灌溉需求，成活率達到92%以上，而同期採用傳統方式抽水、大水漫灌的地塊，樟子松幼苗（1年苗）的成活率只有62%，用水量多三倍以上、肥料的用量多兩倍以上；和往年相比，每月還可以節省電費及其它相關費用五千多元，經濟效益非常明顯，通過三年的連續使用，從套用結果來看，效益、效果都非常理想。

經濟效益：該系統每年可以發電7500千瓦時，在其25年的使用年限內，可節省標準煤70噸，減排二氧化碳31噸，二氧化硫1.4噸，煙塵1.1噸，灰渣18噸；使用太陽能光伏微重力滴灌系統施肥，可減少肥料和農藥用量，減少環境污染；光伏揚水重力滴灌與地面洪灌相比，可節水70%，提高了灌水效率。

社會效益：本項目是依託11萬畝封沙育林的生態治理成果和未治理沙地，套用新能源光伏揚水農業灌溉技術，將防治荒漠化基地與科技生態農業項目的結合套用，是沙產業理論套用的典型案例，也是治沙女英雄牛玉琴繼30年沙漠治理以來，在毛烏素沙漠區域建設的防沙治沙與促進經濟社會可持續發展相結合；科技措施、工程措施和農耕措施相結合；防沙治沙與當地經濟、社會發展和農民脫貧致富相結合；生態效益和經濟效益相結合；生態建設與產業發展、結構調整和改進生產方式相結合的重大生態農業示範帶動項目。

　　

新疆沙漠高速公路防沙林光伏滴灌系統項目工程

項目地點：中國新疆沙漠高速公路肖塘路段（2001年）

2001年新疆沙漠高速公路防沙林光伏滴灌系統

項目介紹：新疆地下水源達1150億立方米，相當於兩個黃河的年水量，把這些水資源利用好，就可把成片的沙漠轉變為綠洲。2001年，天源新能源光伏揚水系統套用於新疆塔克拉瑪乾沙漠高速公路防沙林滴灌，至今正常運行。

解決方案：採用SolartechPS9200光伏揚水沙漠高速公路防沙林太陽能灌溉系統種植沙漠灌木、拐棗、檉柳、俊俊等進行滴灌，形成公路防沙林，固沙綠化，阻止沙漠化蔓延，改善周圍環境及生態環境。

分別為2001年、2013年和2014年拍攝實景

經濟效益：該系統每年可發電27375千瓦時,在其25年的使用年限內可節省標準煤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。

社會效益：獨立微重力太陽能揚水滴灌灌溉系統可滿足防沙林建設、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、建設綠色循環經濟，提供全自動太陽能灌溉用水，逐步將沙漠變為綠洲。