光伏水利技術(shù) 解決世界性農(nóng)業(yè)用水難題

 

　　中國耕地面積居于世界第4，落后于美國、俄羅斯和印度。而且更令人心憂的是，我國可用耕地中，有55%的缺水旱地。靠天吃飯，這是旱地農(nóng)民生活的真實(shí)寫照。隨著全球氣候的變暖，天氣反復(fù)無常，農(nóng)業(yè)對于水利灌溉設(shè)備的需求與日俱增。農(nóng)業(yè)抗旱和灌溉缺水的問題如何解決？在基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)達(dá)、電網(wǎng)齊備的地區(qū)，這或許可以輕易解決。然而，那些電網(wǎng)難以覆蓋的地方又當(dāng)如何呢？

 

　　前不久，“2013年云南省十大科技進(jìn)展”評(píng)選結(jié)果揭曉，“太陽能光伏取水技術(shù)”成為“十大科技進(jìn)展”之一。光伏取水技術(shù)是云南省近年來大力推廣的新型提水技術(shù)，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。并在云南實(shí)現(xiàn)了一批優(yōu)質(zhì)成功應(yīng)用案例，成績亮眼。“太陽能光伏取水技術(shù)”是近年來迅速發(fā)展起來的光機(jī)電一體化系統(tǒng)，它利用利用來自太陽的持久能源，通過由多塊太陽電池組件串并聯(lián)組成的太陽電池陣列，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)化為電能，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力電源。再通過光伏揚(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(dòng)水泵，并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)輸出頻率，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤，最大限度地利用太陽能。

 

　　在中國55%的缺水旱地中，即使只有1%的耕地采用光伏揚(yáng)水技術(shù)，也能形成400GW的裝機(jī)市場。而1GW裝機(jī)的太陽能光伏揚(yáng)水設(shè)備，可以滿足500萬到1000萬畝土地的用水需求。而且相對于傳統(tǒng)水利建設(shè)時(shí)所需要的大量電力鋪設(shè)、水庫建設(shè)、溝渠挖掘，兩者的總體投資規(guī)模差別巨大，光伏水利帶來的全球生態(tài)環(huán)境友好性意義讓其更顯優(yōu)勢。

 

　　中國“治沙女杰”牛玉琴2009年為陜西毛烏素沙海引進(jìn)了一套光伏揚(yáng)水灌溉系統(tǒng)。從2009年到2013年，短短四年時(shí)間，2000余畝不毛之地如今變成了綠色海洋，這其中天源新能源的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)功不可沒。

 

　　太陽能殺蟲燈 一燈保平安

 

　　近日，瀘州市合江縣鳳鳴鎮(zhèn)實(shí)施現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項(xiàng)目建成區(qū)，全部免費(fèi)安裝太陽能滅蟲燈，可有效殺滅蒼蠅、蚊蟲、飛蛾以及農(nóng)作物害蟲，保護(hù)農(nóng)作物免受蟲害。滅蟲燈既可殺滅蒼蠅、蚊蟲、飛蛾，每盞燈控制面積40畝左右，大大節(jié)省了人工防治費(fèi)用，同時(shí)還可以照明，晚上成為稻田里的一道風(fēng)景線，引來許多人觀看。

 

　　太陽能滅蟲燈簡便易用，其智能控制模塊可在白天把太陽能轉(zhuǎn)換成電能并存儲(chǔ)到蓄電池中，到了晚上自動(dòng)點(diǎn)亮誘蟲的光譜變頻光源，發(fā)出特定頻譜的光線，把周圍一兩百米范圍內(nèi)的害蟲吸引過來，再以3200伏的高壓電網(wǎng)將其電死。

 

　　據(jù)介紹，滅蟲燈除了能減少農(nóng)藥的使用，節(jié)省種植成本，降低土壤和水源污染之外，還能降低農(nóng)產(chǎn)品污染，實(shí)現(xiàn)綠色無公害，提升農(nóng)產(chǎn)品附加值，增加農(nóng)民收入，在蟲害防治中展現(xiàn)出可觀的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

 

　　事實(shí)上，太陽能不僅被用來制作殺蟲燈，在農(nóng)作物生長中也有重要作用。2014年第十五屆中國(壽光)國際蔬菜科技博覽會(huì)于4月20日在壽光國際會(huì)展中心開幕。其中10號(hào)展廳無光條件下生長的植物吸引了眾多參觀者們的注意。

 

　　在菜博會(huì)10號(hào)展廳植物工廠內(nèi)，已有十幾厘米高的生菜正在紫紅色調(diào)的環(huán)境中“安靜”地生長著。植物工廠內(nèi)“完全不用陽光”，在每個(gè)栽培架上都裝有LED燈，根據(jù)不同植物使用不同的LED光進(jìn)行24小時(shí)照射，調(diào)節(jié)植物生長期。由于植物工廠內(nèi)環(huán)境可控性強(qiáng)，栽培環(huán)境的二氧化碳濃度可以得到大幅增加，使植物的光合作用效率提高，植物生物量的形成和營養(yǎng)物質(zhì)的積累都是常規(guī)栽培的幾倍。

 

　　據(jù)展廳工作人員介紹，植物工廠上方鋪設(shè)的太陽能玻璃板，能汲取陽光的“能量”，由幾條線絡(luò)連接著下面的植物工廠組件，也就是LED燈，“這座光伏生態(tài)農(nóng)業(yè)大棚正是光伏一體化應(yīng)用，上方的光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件和逆變器組成，可為大棚提供可靠的常備電源，通過LED燈為植物補(bǔ)光。所發(fā)電力可用于支持棚內(nèi)農(nóng)業(yè)設(shè)備的日常運(yùn)行，也可并網(wǎng)發(fā)電。”