光伏泵站在農村水利工程中的運用

【摘 要】新形勢下，為適應現代農業的發展要求，農村水利建設需要在能源層次上進行突破和轉變。本文結合徐州市銅山區實際，在水土保持蔡丘小流域項目中首次運用了光伏提水系統，在農村水利改變建設思路上邁出了創新的第一步。

【關鍵詞】光伏；農業水利；三農

1 概述

十六大以來，我國高度重視農業水利，投入了大量的資金用于農田水利設施的建設和改善。黨的十八大報告中也強調，必須把強化農業水利作為發展現代農業、提高農業綜合生產能力的首要條件和戰略舉措。農業光伏水利開創了農業全新的應用領域，是光伏領域技術與農業水利建設項目相結合的創新產業。農業生產配套光伏水利，不僅為農業灌溉提供了充足的水資源供給，更能有效的減少工程運行成本，促進農田增產，農民增收。為了適應現代農業對水利建設的要求，銅山作為全國農業水利排頭兵，在全國率先啟用光伏發電提水技術，將光伏發電應用到蔡丘小流域治理工程中，成為光伏產業的先行者、探索者、實踐者、推廣者。

2 基本情況

銅山區位于江蘇省西北部，蘇、魯、皖三省結合處，全區轄18個鄉鎮，1個農場，11個街道辦事處，1個國家級高新技術產業開發區，總面積2035km2。銅山區內東北、西南和東南部分地區為丘陵山區，山區總面積645.26 km2，占全區總面積的31.71%。

蔡丘小流域總面積10.13km2，該流域地貌為北方土石山區，水土流失嚴重，流域內水土流失面積10.13km2，全部為輕度以上水土流失面積。該流域山坡植被破壞嚴重，洪水源短流急，水土流失嚴重。流域上游排洪溝淤積嚴重，溝道彎曲淺平且斷面寬窄不均，汛期排水不暢，不但水土流失，田地受淹，而且對村莊威脅也較大，排洪溝上原有攔水壩破損嚴重，無法正常攔蓄水，大量雨水資源流失，水資源利用效率低，致使農田無法灌溉，直接影響了村民的生產、生活。流域內荒山荒坡面積大，利用率低，人均耕地面積小，旱田產量低而不穩，經濟效益低下。

3 光伏泵站建設情況

1、建設情況

蔡丘小流域項目位于銅山區茅村鎮東北部的丘陵山區，干旱情況較為嚴重，項目區內有塘壩2座，但由于年久失修，塘壩淤積嚴重，無法蓄水，農業灌溉用水無法保障，周邊農作物一直是靠天吃飯的狀態。該地區距離附近村莊較遠，架設供電線路費用較高，再加上農業灌溉用電成本較高，長期以來，銅山區一直在探索如何在能源層面上解決山區提水供水，解決困擾山區農業水利建設的技術性難題。實踐證明，采用風能抽水和風力發電抽水技術、光伏發電技術以及風光互補發電技術，可以有效解決這一技術難題。本次蔡丘小流域治理工程，區水利局大膽采用光伏提水泵站，設置4組20KW的光伏板，用新能源為傳統電力覆蓋不到的地區提供電力供應，通過中標單位的配合，真正推進光伏與水利的結合，光伏與節水灌溉結合，逐步形成“光伏水利”新概念，成為了推進農業高效節水灌溉，強化水利基礎設施建設的有效措施。

2、優勢

光伏水泵系統是典型的“光﹑機﹑電一體化 ”技術，具有諸多優勢，如：一﹑光伏電源很少用到運動部件，使用壽命長，提供的是綠色能源。二﹑以儲水代替了儲電，降低了系統造價成本。三﹑運行無噪聲，不產生任何的固體﹑液體和氣體有害物質，真正環保。四﹑安裝維護簡單，全自動運行，適合無人值守，可靠性高。五﹑兼容性好，光伏發電可以與其他能源如風電配合使用，也可以根據需要使光伏系統很方便的增容。六﹑供水量與蒸發量適配性好。七﹑標準化程度高，可由組件串并聯滿足不同用電的需要，通用性強。全世界已經有數萬臺不同規格的光伏水泵在不同國家和地區運行，為干旱地區解決供水問題方面發揮了重要的作用。

通過蔡丘小流域光伏泵站的探索，基本解決了傳統供電成本高、施工困難大、能源消耗大、環境污染大的問題，也解決了水利設施由于地理位置的偏僻造成的用電難，管理難問題。成功探索出了一條清潔、高效、科學的水利現代化建設經驗，在光伏事業的推廣的道路上邁出了重要的一步，為以后的光伏泵站推廣應用打下了堅實的基礎。

3、效益情況

項目建成后，晴天僅靠太陽能發電就可滿足一級泵站工作需要，一年可節約大量電費，減少污染排放，可以滿足和保證蔡丘村500畝苗圃噴滴灌用水需求。

推廣應用光伏提水灌溉，可以大幅度降低灌溉成本，減輕農民負擔。據調查，農民每年灌溉費用為水稻田40-50元/畝，旱作物10-20元/畝，應用光伏提水灌溉技術后，農民不需要支付這筆運行成本。光伏提水系統利用隨處可取、取之不竭的太陽能，全自動地日出而作，日落而歇，維護工作量可降至最低，裝機22KW光伏泵站比常規電力泵站可年節省電費成本1.98萬元。同時，光伏提水系統在使用上不受水泵類型和功率限制，可完全適用于現有各種水泵，并可以與市電互補。

4 結語

農業光伏水利作為我國農業現代化未來發展趨勢，有著廣泛的運用前景和重大的現實意義。未來我國也將進一步出臺關于農業光伏水利相關的方針政策法規，完善農業水利基礎設施建設體制機制，讓農業水利利用科技創新產品技術，推動我國農業事業的飛速發展。

王家貞同志時任徐州市銅山區水利局農水科科長

張東俠同志時任該工程項目部副經理

馬 磊同志時任該工程項目技術負責人