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光伏节水

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光伏节水，是将深圳原创的光伏扬水系统技术与国内外先进的节水灌溉技术，创新结合并实际应用的一项绿色生态产业技术。经过10多年时间在全球100多个国家和地区的示范应用，已被众多的农林灌溉、荒漠治理、草原畜牧等绿色生态环保产业项目所采纳使用。

光伏节水灌溉系统，无需架设电网、无需储能设备，直接将太阳能转换为动力提水，配套喷灌、滴灌、微灌等各类节水设备对农林牧业生产进行光伏节水灌溉，解决全球无电缺电地区的农业灌溉缺水难题。

光伏节水灌溉优势明显，相比传统漫灌、手浇方式的引水损失大、水利用率低，平均灌水量1000吨/亩，光伏节水灌溉可节水22.9%。使用太阳能实现无电缺电地区全自动节水灌溉，目前广泛应用于光伏农林灌溉、光伏草原畜牧、光伏荒漠治理等领域。以“光伏水利”产业发展为指引，积极推动全球“光伏节水”产业的创新与发展。

长期以来，如何在能源层面上解决无电缺电山区、旱区、草原牧场、沙漠化地区的提水灌溉问题，一直是困扰我国农牧业发展和生态建设的一道技术性难题。在旱区和灌溉缺水地区建设推广光伏节水灌溉，合理利用有限的水资源，无疑是这些地区迫在眉睫的任务。在节省兴建大型水利设施的高额成本同时保障农业灌溉。实践证明，光伏节水灌溉系统节水节电，实现全球范围的“粮食增产”和“生态恢复”。

核心技术

光伏扬水系统技术

光伏扬水系统主要由光伏扬水逆变器、太阳能电池板、光伏水泵组成。全球原创的Solartech光伏扬水系统技术及其在全球的推广应用荣获联合国2014“全球人居环境奖”。系统全自动运行，无须人工值守 ，无需蓄电池等储能装置，以蓄水替代蓄电，直接驱动水泵扬水，可靠性高，同时大幅降低系统的建设和维护成本。

应用领域主要有光伏农业节水灌溉、光伏灌溉荒漠治理、光伏水利抗旱提水、光伏滴灌盐碱地改良、光伏渗灌草原牧业、光伏城市水景景观、光伏村庄生活供水、光伏海水淡化等。

光伏扬水技术研究中心

光伏扬水技术研究中心成立于2001年，自成立以来一直致力于光伏扬水系统产品及光伏水利系统应用方案的研究和开发，研究中心位于深圳大学城清华研究生院，由深圳市天源新能源有限公司、清华大学深圳研究生院、清华港大电力系统深圳研究所、电力系统国家重点实验室深圳研究室共同组成。

光伏节水灌溉技术

光伏节水灌溉主要由光伏扬水系统技术和节水设备配套使用的新型灌溉技术，该技术在无电和缺电地区可全自动运行，无污染，灌溉节水效果达到20%至60%，有效实现节水节能，抗旱保收。

产业趋势与前景

世界淡水资源日益紧缺，能源危机不断加剧，而人类对粮食的需求不断上升，资源紧缺已经成为农牧业发展和世界粮食供应安全的主要威胁。要破解耕地面积有限、电力和淡水资源紧缺、世界粮食需求上涨之间的难题，发展光伏节水灌溉成为关键。

近年来，农业光伏节水灌溉工作已经在多省市推广应用。国家水利部副部长李国英在2014年东北四省区节水增粮行动工作座谈会上的讲话表示，东北四省区针对本地区的区域条件、存在问题和发展需求，积极开展了一系列的探索性试验节水增粮行动，吉林省率先在通榆县开展太阳能光伏提水技术试验，以破解偏远无电地区抽水动力配套成本过高的问题。吉林省以创新的理念，科学的态度，积极开展光伏节水灌溉系统试验示范，因地制宜地走出一条具有地区特色的光伏节水增粮之路。

传统漫灌、手浇方式引水损失大、水利用率低，平均灌水量1000吨/亩，光伏节水灌溉可节水22.9%。与自然雨水灌溉相比，种植果蔬预期可增多3-7倍，生产能力最多可提高21.65倍，农民收入最高可增加6倍。光伏节水灌溉是以最清洁的太阳能资源结合最低限度的用水量，让偏远地区的农牧业生产高效，保护环境和生态，获得最大的产量和收益，最大限度地提高电力紧张地区单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施，实现节水节能和生态环境保护。成为不断提升农牧民收入，帮助他们脱贫致富最有力手段。

不久前，海南省可再生能源协会秘书长范益民作了“积极推进光伏技术在高效节水灌溉领域的应用”发言，呼吁国家有关部门和各省市能源、水利、农牧业机构应重视和积极推进光伏技术在农业高效节水灌溉领域的应用。未来二十年里，可再生能源也终将改变世界。所以，我们要以创新思维来认识和支持光伏水泵在农业和水利领域的发展。用新能源来解决农业扬水的电力配套问题，不应仅仅是能源电力部门的事，农业和水利部门同样要重视和推广应用光伏等新能源。

成功案例

陕西沙漠光伏节水滴灌系统(喷灌系统)

项目地点：中国陕西省靖边县，地处毛乌素沙漠南缘（2009年6月）

项目介绍：2009年5月，依照“南封山、中改水、北治沙，国道沿线兴工商”的“三元一带”发展战略，大力发展生态农业及治沙护林，天源新能源为靖边县治沙生态农业基地进行新能源应用规划。2009年6月12日，Solartech光伏扬水系统在该生态农业基地正式建设完成运行，为在边缘沙漠地区种植农业经济作物以及树木的灌溉提供了充分的供水保障。

解决方案：选用Solartech PS3000光伏扬水沙漠生态光伏滴灌系统对沙漠经济植物进行全自动无动力滴灌，灌溉沙土面积105亩。2009年牛玉琴治沙示范基地引进了第一套功率为3千瓦的光伏提水系统，该系统计划在扬程30米时，日均出水量达85吨，采用节水+水肥一体技术，满足105亩西瓜种植的需水量，通过实际观测显示，该光伏提水系统日均出水量达到了98吨，最高可达110吨，除满足105亩沙地西瓜的种植外，还可以结合微喷、滴灌技术，满足35亩樟子松（4年苗）和22亩樟子松（1年苗）的育苗灌溉需求，成活率达到92%以上，而同期采用传统方式抽水、大水漫灌的地块，樟子松幼苗（1年苗）的成活率只有62%，用水量多三倍以上、肥料的用量多两倍以上；和往年相比，每月还可以节省电费及其它相关费用五千多元，经济效益非常明显，通过三年的连续使用，从应用结果来看，效益、效果都非常理想。

经济效益：该系统每年可以发电7500千瓦时，在其25年的使用年限内，可节省标准煤70吨，减排二氧化碳31吨，二氧化硫1.4吨，烟尘1.1吨，灰渣18吨；使用太阳能光伏微重力滴灌系统施肥，可减少肥料和农药用量，减少环境污染；光伏扬水重力滴灌与地面洪灌相比，可节水70%，提高了灌水效率。

社会效益：本项目是依托11万亩封沙育林的生态治理成果和未治理沙地，应用新能源光伏扬水农业灌溉技术，将防治荒漠化基地与科技生态农业项目的结合应用，是沙产业理论应用的典型案例，也是治沙女英雄牛玉琴继30年沙漠治理以来，在毛乌素沙漠区域建设的防沙治沙与促进经济社会可持续发展相结合；科技措施、工程措施和农耕措施相结合；防沙治沙与当地经济、社会发展和农民脱贫致富相结合；生态效益和经济效益相结合；生态建设与产业发展、结构调整和改进生产方式相结合的重大生态农业示范带动项目。

新疆沙漠高速公路防沙林光伏滴灌系统项目工程

项目地点：中国新疆沙漠高速公路肖塘路段（2001年）

项目介绍：新疆地下水源达1150亿立方米，相当于两个黄河的年水量，把这些水资源利用好，就可把成片的沙漠转变为绿洲。2001年，天源新能源光伏扬水系统应用于新疆塔克拉玛干沙漠高速公路防沙林滴灌，至今正常运行。

解决方案：采用SolartechPS9200光伏扬水沙漠高速公路防沙林太阳能灌溉系统种植沙漠灌木、拐枣、柽柳、俊俊等进行滴灌，形成公路防沙林，固沙绿化，阻止沙漠化蔓延，改善周围环境及生态环境。

经济效益：该系统每年可发电27375千瓦时,在其25年的使用年限内可节省标准煤257.3吨、减排二氧化碳113.2吨、二氧化硫5.1吨、烟尘3.9吨、灰渣66.9吨。

社会效益：独立微重力太阳能扬水滴灌灌溉系统可满足防沙林建设、沙漠植物、药材种植对水的需求，对防沙治沙、扩大可耕地的面积、建设绿色循环经济，提供全自动太阳能灌溉用水，逐步将沙漠变为绿洲。