光伏下鄉啟動(dòng)光伏水利萬(wàn)億市場(chǎng)

光伏下鄉, 推動(dòng)從城市發(fā)展到發(fā)展農村的社會(huì )進(jìn)步

近年來(lái)中國光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，形成了全球最大的光伏制造產(chǎn)業(yè)。但是過(guò)度依賴(lài)外需和簡(jiǎn)單復制外需市場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)模式，導致中國光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能?chē)乐剡^(guò)剩，企業(yè)普遍經(jīng)營(yíng)困難。建設中國內需市場(chǎng)和開(kāi)創(chuàng )中國的光伏市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)模式是解決光伏產(chǎn)業(yè)問(wèn)題的根本途徑。內需市場(chǎng)不能走外需市場(chǎng)城市并網(wǎng)發(fā)電的老路，光伏市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)模式也不能照搬外需市場(chǎng)電費補貼的陳舊模式。中國革命是“農村包圍城市”，中國光伏需要“城市支援農村”。

光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展必須形成完整的生態(tài)鏈條。目前的光伏產(chǎn)業(yè)只是在解決產(chǎn)品銷(xiāo)售問(wèn)題，而沒(méi)有去解決作為一個(gè)健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展，所需要定位的價(jià)值創(chuàng )造和社會(huì )進(jìn)步問(wèn)題。太陽(yáng)能發(fā)電只是在為已經(jīng)有充足電力的城市再徒增發(fā)電量，而忽略了缺電的農村比城市有更大的市場(chǎng)和更為迫切的電力需求。光伏下鄉是將城市所產(chǎn)生的技術(shù)結晶應用在農村所需領(lǐng)域，解決生活用水、農林灌溉、食品安全等迫切的民生問(wèn)題，推動(dòng)農村經(jīng)濟發(fā)展的同時(shí)也為城市的生活物資提供安全保障，形成需求互補的有機循環(huán)，開(kāi)辟中國特色的光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟模式。

光伏水利，產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新轉換城市應用為滿(mǎn)足農村需求

光伏應用市場(chǎng)，廣闊前景就是將光伏應用于農村市場(chǎng)。

糧食安全是一個(gè)世界性的問(wèn)題，它關(guān)系著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )穩定，是人類(lèi)生存與發(fā)展的基礎。保障糧食安全，不僅事關(guān)中國的穩定和發(fā)展，對世界糧食安全保障也具有十分重要的意義。制約糧食增產(chǎn)、草場(chǎng)恢復、畜牧養殖的最重要的是水的有效供給，在某種意義上灌溉水供給的不足，對農村的制約更甚于耕地面積，在農村灌溉用水的保障是關(guān)鍵。如何轉換過(guò)剩的城市光伏并網(wǎng)發(fā)電能力應用到農村光伏水利以解決水資源的可持續利用來(lái)保障農村經(jīng)濟發(fā)展，是中國乃至世界各國解決光伏產(chǎn)業(yè)轉型發(fā)展的核心問(wèn)題。

灌溉農業(yè)發(fā)展的歷史源遠流長(cháng)，在距今4000多年以前就有了臨河挖渠,鑿井汲水的澆灌農業(yè),在漫長(cháng)的歷史歲月中,澆灌農業(yè)的建設綿延不斷,對促進(jìn)當時(shí)的農業(yè)生產(chǎn)和社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展起到了十分重要的作用,澆灌農業(yè)的發(fā)展主要受水資源供給的制約, 據世界灌排協(xié)會(huì )統計數據，占全球耕地面積18%灌區產(chǎn)出了全球40%的糧食，解決糧食問(wèn)題首先是解決灌溉問(wèn)題。

農業(yè)有了灌溉可保持連年穩產(chǎn)增產(chǎn)，草原有了灌溉可提升30倍的產(chǎn)量，荒漠有了灌溉可轉換成耕地。能將水輸送至耕地才能進(jìn)行灌溉，因此解決灌溉問(wèn)題主要是解決灌溉電力問(wèn)題。發(fā)展“光伏水利”產(chǎn)業(yè)，將新能源的光伏技術(shù)與傳統的農業(yè)水利系統應用結合，開(kāi)發(fā)光伏產(chǎn)業(yè)在農林灌溉、荒漠治理、草原畜牧、生活用水、苦咸水淡化等領(lǐng)域的藍海市場(chǎng)，拉動(dòng)陰霾中的光伏產(chǎn)業(yè)走出寒冬，推動(dòng)中國的農業(yè)水利事業(yè)生態(tài)循環(huán)發(fā)展。

光伏揚水系統技術(shù)，科技創(chuàng )新轉變資源耗費為價(jià)值創(chuàng )造

光伏揚水系統技術(shù)，主要應用于農林灌溉、荒漠治理、草原畜牧、生活用水、海水淡化、城市水景等領(lǐng)域的電力供應。

光伏揚水系統主要由光伏電池陣列、光伏揚水逆變器、水泵組成，系統以來(lái)自太陽(yáng)的持久能源為動(dòng)力，直接驅動(dòng)水泵電機工作,蓄水替代蓄電無(wú)需儲能電池，即發(fā)即用無(wú)需架設電網(wǎng)，在大幅降低系統建設成本的同時(shí)大幅提高光伏系統的應用轉換效率，與噴灌、滴灌、滲灌等節水灌溉設施結合應用又可再次節水節能，充分體現系統建設的生態(tài)循環(huán)性能。

建立中國內需市場(chǎng)的分布式應用需求，建設分布式即發(fā)即用的光伏應用市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)模式，需要有光伏應用技術(shù)的保障。從2001年開(kāi)始，Solartech與電力系統國家重點(diǎn)試驗室清華深圳實(shí)驗室開(kāi)展了光伏產(chǎn)品在農業(yè)水利領(lǐng)域的應用研究，2004年在深圳大學(xué)城園區建成全球首個(gè)光伏揚水系統研究示范基地，通過(guò)在全球100多個(gè)國家和區域具體應用，為全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展與光伏水利事業(yè)建設系統的總結了光伏系統在農村市場(chǎng)需求領(lǐng)域的太陽(yáng)能水泵應用解決方案，創(chuàng )造出光伏揚水系統產(chǎn)品，開(kāi)創(chuàng )了光伏應用領(lǐng)域的先河。在青海、新疆、西藏、內蒙等牧區草場(chǎng)的系統應用，更是受到國際排灌委員會(huì )及國家水利部科技推廣中心的高度認可與推廣。

光伏下鄉，在農村地區大規模推廣光伏發(fā)電，有了光伏揚水系統技術(shù)，無(wú)需配備舊式系統中污染最大的儲能電池，節省了費用最高的架設電網(wǎng)投入，更不用再為解決發(fā)電入網(wǎng)、電費補貼、電網(wǎng)損耗等系列難題而耗費資源。國家只需解決農村經(jīng)濟發(fā)展中的基礎建設問(wèn)題，而把創(chuàng )收、增產(chǎn)等市場(chǎng)運營(yíng)問(wèn)題轉由企業(yè)與民間去解決，從而形成分布式發(fā)電解決分布式需求的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟循環(huán)模式，把光伏產(chǎn)品在城市中的資源消耗轉化為在農村的價(jià)值創(chuàng )造，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)倫理升級和社會(huì )進(jìn)步。

光伏下鄉，轉變分布式并網(wǎng)發(fā)電到分布式即發(fā)即用，使農村地區的光伏發(fā)電應用價(jià)值大幅度提高，可以有效改善和提高農民的生產(chǎn)、生活條件，有效提高土地產(chǎn)出，有效幫助農民脫貧致富和促進(jìn)農村經(jīng)濟發(fā)展，有利于社會(huì )主義生態(tài)新農村、新城鎮建設，讓太陽(yáng)能這種“綠色清潔能源”真正名副其實(shí)。

“治沙英雄”牛玉琴的治沙示范基地地處陜西省靖邊縣毛烏素沙漠南緣，占地面積11萬(wàn)多畝，三十多年來(lái)，牛玉琴憑著(zhù)戰勝沙害的堅強信念，帶領(lǐng)周?chē)罕?，矢志不渝的和沙漠做斗爭，在毛烏素沙漠南緣植?shù)兩千多萬(wàn)株，將7300多公頃沙漠變成了綠洲，將風(fēng)沙逼退10多公里，為周邊的農牧業(yè)發(fā)展創(chuàng )造了有利條件。

從2009年起，牛玉琴與深圳市天源新能源有限公司、清華大學(xué)深圳研究生院合作，在自己治沙基地的林地里開(kāi)始應用沙漠地區光伏揚水系統技術(shù)。該項技術(shù)是指利用太陽(yáng)輻射能量轉化為電力并實(shí)時(shí)驅動(dòng)水泵抽水的系統，具有全自動(dòng)運行，無(wú)需架設電網(wǎng)，無(wú)需蓄電池，成本低、易安裝維護、可靠性高、節能環(huán)保等特點(diǎn)，非常適合面積廣大的農村區域使用。該項目同時(shí)將尖端節水灌溉技術(shù)和太陽(yáng)能水泵進(jìn)行結合，摒棄對水資源大量耗費的傳統漫灌方式，無(wú)需修建灌溉渠系，根據植物在各個(gè)生長(cháng)時(shí)期、階段的不同需要，分別采用微噴、滲灌、滴灌等方式為植物提供所需用水。

牛玉琴的治沙示范基地2009年引進(jìn)了第一套功率為3千瓦的光伏揚水系統，該系統計劃在揚程30米時(shí)，日平均出水量達到85噸，采用節水和水肥一體化技術(shù)，滿(mǎn)足105畝西瓜種植的需水量，通過(guò)實(shí)際觀(guān)測顯示，該系統日平均出水量達到了98噸，最高可達到110噸，除滿(mǎn)足105畝沙地西瓜的種植外，還可以結合微噴、滴灌技術(shù)，滿(mǎn)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。而同期其他區域采用傳統方式抽水、大水漫灌的地塊，樟子松幼苗(1年苗)的成活率只有62%，用水量卻是使用太陽(yáng)能水泵區塊的四倍多，肥料用量是太陽(yáng)能水泵區塊的三倍多。采用太陽(yáng)能揚水系統后，和過(guò)去對比，每月還可以節省電費及其它相關(guān)費用五千多元，經(jīng)濟效益非常明顯，通過(guò)三年的連續使用，從應用結果來(lái)看，無(wú)論是經(jīng)濟效益、生態(tài)效果都非常理想。

2011年，牛玉琴治沙示范基地計劃在11萬(wàn)多畝的沙地中，開(kāi)辟出來(lái)兩千畝地發(fā)展經(jīng)濟作物，又從深圳市天源新能源有限公司引進(jìn)了多套功率為7.5千瓦的光伏揚水系統，用來(lái)發(fā)展溫室大棚，種植辣椒、西紅柿、豆角等綠色時(shí)鮮蔬菜，同時(shí)準備進(jìn)行樟子松、云杉等經(jīng)濟類(lèi)樹(shù)木的大規模育苗工程;根據設計方案，該系統在30米揚程時(shí)，每套系統的日出水量可達到180噸，只要有正常年份的日照水平，系統就可以滿(mǎn)足2000畝地的用水需求，通過(guò)實(shí)際觀(guān)測顯示，該系統日平均出水量達到了220噸，最高可達到240噸，除滿(mǎn)足2000畝蔬菜種植的需求外，還提供了足夠的水源滿(mǎn)足200畝用以飼養羊的苜蓿和玉米作物的灌溉用水。配合羊糞用作生產(chǎn)沼氣及肥田種菜，基地真正做到了以農養牧、以牧養林、以光伏治沙 的的綠色循環(huán)經(jīng)濟，開(kāi)創(chuàng )了防沙治沙及發(fā)展沙產(chǎn)業(yè)的新模式。

我國有260多萬(wàn)平方公里的荒漠化土地、170多萬(wàn)平方公里的沙化土地需要治理。著(zhù)名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森在1984年以前瞻性思維提出了沙產(chǎn)業(yè)概念，經(jīng)過(guò)牛玉琴治沙示范基地4年的實(shí)際使用情況驗證，有效證明了光伏揚水系統應用在廣大荒漠地區的可行性。運用太陽(yáng)能水泵大幅度提高荒漠地區植樹(shù)、種草的成活率，提高防沙治沙綜合效益、降低治沙成本和重復建設，同時(shí)又可以在有條件的沙漠、荒漠地區發(fā)展蔬菜、瓜果、牧草、藥材等經(jīng)濟類(lèi)作物的種植產(chǎn)業(yè)，有效的做到“人進(jìn)沙退”，為廣大閑散勞動(dòng)力提供全新的創(chuàng )業(yè)環(huán)境和就業(yè)方向。與此同時(shí)，太陽(yáng)能揚水系統能和各類(lèi)節水灌溉系統無(wú)縫匹配，減少了過(guò)去老舊的漫灌方式造成的水資源和肥料浪費，大幅提高經(jīng)濟效益。系統溫室氣體排放為零，完全契合發(fā)展綠色低碳、循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)政策，是荒漠漠治理、生態(tài)恢復、發(fā)展沙產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的一項關(guān)鍵技術(shù)。