深圳市天源新能源有限公司多年來致力于光伏與水利系統應用方案的研究,自2001年起,天源與電力系統國家重點試驗室清華深圳實驗室開展了光伏產品在農業水利領域的應用研究,同年在塔克拉瑪干沙漠新疆哈德路段建設了全球第一套沙漠高速公路光伏揚水灌溉系統。2004年在深圳大學城園區建成全球首個光伏揚水系統研究與示范基地,通過在全球100多個國家和區域的應用與研究,系統地總結了光伏揚水系統在農林灌溉、荒漠治理、草原畜牧、海水淡化、生活用水、城市景觀等領域的應用解決方案,天源新能源通過光伏應用技術創新,有效的將光伏產業的產品過剩與農業水利行業的電力不足結合起來,以光伏揚水技術推動光伏產業由城市走進農村,由工業走向農業,倡導并推動了“光伏水利”產業的快速發展,開創了光伏應用于農業水利的先河,成為世界糧食安全和生態安全的有效保障。
天源光伏揚水系統相對于以往的傳統發電系統有著顯著的優勢:一,摒棄了壽命短、價格高且存在二次污染的蓄電池等儲電裝置。以蓄水替代蓄電,直接驅動水泵揚水,該裝置的可靠性好、功率大,一方面降低了揚水系統的建設和維護成本,另一方面也免除了使用蓄電池以及更換蓄電池的高昂投入;其二,該系統不需要電網支持,依靠太陽能驅動水泵解決了揚水動力這一難題,只要有充足的光照和水源,就能以太陽能為動力進行揚水,隨時可以安裝使用,縮短了建設周期,更是節省了建立電網基站的高額投入。其三,天源光伏揚水系統具有長壽命無故障獨立運行等優點,不但沒有日常的運行費用,特別適合貧困地區使用;而且運行過程無需人工值守,解決了偏遠地區甚至是無人區的揚水動力問題。光伏揚水系統現已廣泛應用于全球100多個國家和地區的農業灌溉等眾多領域。實踐證明:光伏揚水系統是目前最理想的農業灌溉方式之一,可以有效提高農業生產效率,穩定糧食生產,減輕農民經濟負擔,明顯改善農民生活質量,有利于國家或地區的穩定和發展,對社會發展有著重要的經濟效益和社會效益,同時也是節能和環保的重要舉措。
十幾年來,天源已為全球多個國家和地區提供光伏揚水系統,應用于包括農林灌溉、荒漠治理、草原畜牧、生活用水、海水淡化等在內的多個領域。其中,農業灌溉是天源光伏系統主要應用領域之一,有關這方面的系統安裝的網絡遍及包括亞洲的巴基斯坦、孟加拉、阿富汗和中國,非洲的津巴布韋與烏干達,歐洲的土耳其,中東的敘利亞等多個國家和地區。天源光伏系統所到之處,成功地為客戶攻克了灌溉揚水動力這一難題,為客戶以及客戶所在的國家創造了可觀的經濟效益和社會效益,獲得了國內外客戶的一致好評。
巴基斯坦是個農業大國,70%的人口從事與農業相關的工作。但是在能源日益減少的情況下,采用柴油三相發電機抽水系統維護成本較高,噪音大、嚴重的污染環境,因需儲備柴油,存在一定的安全隱患。談到巴基斯坦當前的能源危機時,穆沙拉夫(巴基斯坦前總統)表示:“巴基斯坦目前正面臨著嚴重的能源危機,迫切希望尋求合適的途徑和合作伙伴解決當前的能源問題。”他還表示:“巴基斯坦是一個人口大國、農業大國,發展現代化農業,提高農業的生產效率是全面發展經濟的前提和有力保障。”于2009年,巴基斯坦采用天源的農業灌溉光伏揚水系統Solartech PS7500,該系統每年可發電 14600千瓦時,在其25年的使用年限內可節省標準煤137.2噸、減排二氧化碳60.4噸、二氧化硫2.75噸、煙塵 2.06噸、灰渣35.7噸。用來自太陽能清潔能源,替代火力發電、柴油機發電等傳統灌溉模式,使用綠色無污染的獨立光伏發電揚水新能源技術,實施節能減排,政府省掉建設電網費用、農民不用交電費、不用燒柴油、也不需要人工維護,既提高了農業生產效率,又減少農民的負擔,切實改善了當地農民的生活。此項目現已在巴基斯坦大力推廣使用,巴基斯坦也從而實現農業現代化。
農業是津巴布韋的經濟支柱之一,農業產值約占國民生產總值的20%,40%的出口收入源自農產品,農業部門吸收了全國就業人口的26%。津巴布韋承擔著“南部非洲糧倉”這一歷史使命,然而靠天吃飯仍是津農業中的突出問題。因津水資源缺乏,即便是農業基礎設施較好的大商業農場,其生產也嚴重地受制于降雨情況,而耕作方式原始、落后的廣大村社土地則更是嚴重依賴降雨。一遭遇旱災,津農業生產則急劇下降,從而影響整個國民經濟。因此灌溉是促進農業增產,確保食品安全,增加農民收入,加快經濟發展的重要途徑。
2012年9月,津巴布韋西馬紹納蘭省某一大型農場采用天源光伏揚水系統sorlartech PS550-3,10月投入運行。灌溉面積達到4.5英畝,其中4英畝應用了滴灌設備。此套光伏揚水系統從19米深的井中提水至6米高的水塔,每天能揚水30立方米,用于灌溉萵苣,青椒,油菜,甘藍,菠菜,西紅柿,豆子以及其它蔬菜。目前,該光伏家庭農場在為當地居民提供物美價廉的綠色農作物。除了應用在節水灌溉,這套系統還為該農場養殖的4000只肉仔雞提供清潔飲用水。該系統年均發電2628千瓦時,在其25年的使用期限內,可節省標準煤24.7噸、減排二氧化碳10.9噸、二氧化硫0.5噸、煙塵0.37噸、灰渣6.5噸。
世界銀行發布的《2011年世界發展指標》顯示,每1立方米的水使用量可以增加津巴布韋國內生產值1美元,此套光伏揚水系統,在其25年使用期限內,可利用太陽能提供灌溉用水超過27萬立方米。
“天源光伏揚水系統產品技術一流,質量過硬,服務完善,且有著寬廣的功率范圍,這吸引了眾多消費者的關注。津巴布韋的電網現狀是電價高且不穩定,在這種情況下,光伏灌溉有更多的競爭優勢,整套成本的投資回收周期大概在6個月到1年。光伏灌溉不僅能提供更便宜的食物,同時還能增加農民的收入來源。”該農場主高興地向前來參觀的其他農場主介紹說,惹來眾人羨慕的目光,都想在自己的農場躍躍欲試。在增長食品產量與農業產值的同時,消耗更少的水,更少的土地,更少的資源。天源光伏揚水系統幫助當地光伏家庭農場走上可持續發展道路。
土耳其是傳統的農牧業國家,農業生產值占整個國民生產總值的20%左右。農業從業人口占人口的46%。土耳其耕地面積共有241920平方公里,種植的農作物以小麥、大麥、玉米為主,占總耕地面積約75%,棉花、甜菜、煙草、向日葵、花生、馬鈴薯及其它豆類等經濟作物占25%。各地種植著2700多萬棵各種果樹。科尼亞是科尼亞省省會,位于安納托利亞高原中南部,一個農業區的主要中心,面向科尼亞盆地,隨著經濟的發展,成為科尼亞盆地最大的城市。科尼亞氣候干旱,年降水量常常少于300毫米,水資源成為制約本地農業發展的障礙。如何解決農業灌溉用水的問題,成為當務之急。2012年,科尼亞采用天源光伏揚水系統Solartech PS370,日供水量25噸,系統年均發電1460千瓦時,在其25年的使用期限內,可節省標準煤13.7噸、減排二氧化碳6噸、二氧化硫0.27噸、煙塵0.21噸、灰渣3.6噸。為周圍的小麥、玉米、大麥等糧食作物以及棉花、煙草等經濟作物提供了良好的灌溉條件,取得了可喜的成效。
敘利亞的農業在國民經濟中占有舉足輕重的地位,為阿拉伯世界的五個糧食出口國之一。耕種面積有480.3萬公頃,其中363.5萬公頃為旱地面積。敘利亞屬于地中海氣候,冬季多雨,夏季干旱,耕地大都依賴灌溉。2011年,敘利亞采用了天源光伏揚水系統Solartech PS750,對小麥、蠶豆等經濟作物灌溉,高效節能的解決了其夏季干旱,農作物缺水的問題。該系統每年可發電3132千瓦時,其25年的使用年限內可節省標準煤29.4噸、減排二氧化碳13噸、二氧化硫0.6噸、煙塵0.4噸、灰渣7.65噸。作為一項政府示范工程,該系統的應用得到了政府的高度認可和大力支持,并將決定在本國進行推廣。
在中國,作為本土資源,天源光伏揚水系統的應用更是得到了本國政府的高度贊揚和極力推廣。在農林灌溉應用這塊,十幾年來,天源分別在中國的海南、寧夏、廣西、湖南、內蒙古、云南、福建等十多個缺水省市或地區安裝了數以百計套光伏揚水系統。為當地的農民大大節約了農業生產的成本,提高了農民收入,給國家糧食生產帶來了保障,也給社會的穩定創造了條件。
制約糧食增產、草場恢復、畜牧養殖最重要的因素是灌溉水不能有效供給。澆灌農業的發展主要受水資源供給的制約, 據世界灌排協會統計數據,占全球耕地面積18%灌區產出了全球40%的糧食,解決糧食問題首先是解決灌溉問題。天源光伏揚水這一技術在農業灌溉領域的應用,解決了傳統柴油、電力驅動水泵澆灌過程中存在的諸多問題和制約,其輻射全球的市場定位,真真切切地為全球農業發展帶了了福音。