寧夏太陽能綜合利用途徑之我見

摘 要：寧夏氣候資源具有日照充足，光能充沛，光熱水等氣象因素匹配合理，但太陽能有效利用率低；文章對全區太陽能氣候資源特點的開發和利用提出一點個人看法。

關鍵詞：太陽能；資源開發利用；途徑

1 農業

1.1 太陽能排水，降低銀北鹽堿化

寧夏銀北灌區地下水位高，長期以來，排水耗費了大量人力物力，一般以電力排水為主。2001年，自治區農業綜合開發項目辦公室在惠農縣黃渠拐子萬畝節水高效農業示范項目區內，結合工程節水，建立了2套太陽能排水示范點，效果良好。該設施采用硅片將太陽能轉換成電能，驅動水泵排水，其突出優點就是排水量與季節同步。輻射資源豐富的初夏至秋季，是銀北灌區地下水位居高不下的時期，恰恰是太陽能最豐富的時期，排水降鹽能量最大，根據試驗，該設備能驅動1.5kW的潛水泵連續工作，如按4～8小時/天工作，平均日排水量達24～48m3/天。因設備投入較高，適合發展高優農業。該設備也適合在鹽池干旱區和農牧區等電力缺乏地區作為生活、生產中作為抽水設備使用。

1.2 日光溫室

日光節能溫室是90年代我區發展起來的最普遍的太陽能利用方式。目前已經遍布全區，成為我區冬季蔬菜的主要來源。這些溫室把平時不能利用的冬季光熱資源充分利用起來，是我區太陽能在農業上的最主要應用項目。經過十余年的發展，我區由原來的土溫室，發展到90年代中期的銀川1型、2型溫室，再到目前的標準化工廠溫室。覆蓋的薄膜也由普通棚膜發展到目前的無滴膜、有色膜和長壽膜，光熱轉化效率也進一步提高，由以前的冬季補償加溫到冬季免加溫，種植的蔬菜由大面積耐寒葉菜類向大面積高經濟效益的茄子、番茄、黃瓜等喜溫蔬菜和草莓等特色水果發展。根據冬季氣象條件和未來天氣預報，及時預報不同類型的溫室室內溫度，對冬季防寒、放風非常有利，也對合理安排蔬菜類型、品種生產和合理計劃產量高峰期和栽種、育苗期都非常重要，以便以科學指導和決策，產生更大的經濟效益。根據溫室相對濕度預報可及時防治溫室內病害，對生產綠色食品極為重要。

1.3 地膜覆蓋

地膜覆蓋技術源于80年代，它能有效利用寧夏終霜前不穩定的熱量資源，增加了輻射資源的利用率，使熱量資源不很豐富、但光能資源十分豐富的寧夏發揮了優勢，其增溫保墑作用使作物生長健壯，結實期提前，產量提高，效益增加。目前我區大部分作物采用地膜覆蓋栽培技術。特別是灌區各類經濟作物和山區主要糧食作物，各種作物地膜覆蓋下的適宜播種期、適宜揭膜期和水稻小弓棚育秧的高溫燒苗預報都需要根據未來天氣氣候預測與農業氣象指標緊密結合起來，開展專業預報服務。

1.4 反光膜

反光膜技術是指在溫室后部或果樹背陰部鋪設反光膜，增加弱光部果實的產量和品質。它也是太陽能綜合利用的例子。我區一般在蘋果大田生產上應用較多，改善果實著色，提高品質。在溫室蔬菜生產上，溫室后部輻射較弱，采用該技術能增加后部輻射量，提高產量，改善品質。

2 涉農產業上

2.1 太陽能畜舍

太陽能畜舍在我區發展也較多，特別是實行退耕還林生態建設的今天，太陽能羊圈、產羔房越來越多，寧夏南部山區在溫棚養雞、養牛、養羊、養豬等領域也越來越普遍。目前這方面的技術參差不齊，需要加大研究力度。

2.2 太陽能養魚、魚苗

太陽能養魚主要集中在利用太陽能溫室或弓棚育苗技術，我區在這方面的研究、應用相對薄弱，是氣象為農業服務的切入點之一。

2.3 太陽能地坑溫床栽培平菇

甘肅壟東地區采用該技術成功進行了平菇試驗示范，形成了一定生產規模。由于甘肅與寧夏的氣候極其相似，在寧夏進行大規模推廣是可行的，其具體農業氣象指標有待研究。目前我區一般采用溫室方式生產蘑菇。

3 生態環境上

太陽能-風能補償式發電提水設備：采用風能發電提水，建設中小型風力發電機，可開展滴灌、噴灌等節水灌溉，并提供牲畜飲水和生活用水。根據研究，寧夏鹽池荒漠化草場年平均有效風能密度約為120w·m-2，年平均有效風能儲量為562kwh·m-2，3～20m·s-1有效風速累積4680h，有效風速出現時間百分率為53%。中國北方牧區的干旱草場、綠洲中有小型水庫、湖泊或水塘的地區，相對揚程不大的情況下，太陽能-風能補償式發電提水可發展人工灌溉草場和家庭經營型小型農牧場，解決人畜飲水。

如采用家庭用小型太陽能——風能發電機，可帶動一般家用電器穩定工作，可滿足無電供應的北方荒漠化草場農牧民生活用電。因此，我區太陽能、風能潛力和互補性研究與相關氣象服務是該產業建設選址和發展的關鍵。

4 生活上

4.1 太陽能熱水器

太陽能熱水器是我國太陽能工業蓬勃發展的最主要產品、與彩電、冰箱、空調、電腦并稱為目前市場上的五大產品。寧夏太陽能資源十分豐富，太陽能熱水器已經成為消費潮流。熱水溫度與天氣條件息息相關，根據天氣條件開展熱水溫度預測和極端最低溫度對熱水器受凍的可能影響，是目前尚未開展的研究。

4.2 太陽能堿水淡化

太陽能堿水淡化是最近發展起來的適用技術，投資少，能徹底解決我區南部山區廣大群眾吃苦鹵水的歷史，使人們能天天吃上純凈水，消除氟斑牙等因水質而形成的地方病，是一項造福人民的事業。主要是在封閉的弓棚內建立蓄水池，利用太陽能將當地堿水蒸發，通過匯流裝置將蒸發的蒸餾水收集到容器中或通過水管供水，一般能解決春季、夏季、秋季家庭生活用水。該技術目前在鹽池縣推廣，預計將很快推廣至整個南部山區。

5 工業上

5.1 太陽能發電

太陽能發電一般在國外發展較多，如美國西部的太陽能陣列，把太陽能加熱的熱水通過匯集的管道集中起來，驅動蒸汽渦輪式發電機組發電。我國目前在風力發電上發展較為迅速，如新疆達板城、內蒙古小風電和寧夏規劃的風力發電場等，但在太陽能發電上還沒有形成規模，僅開展較小的試驗，仍然屬于試驗階段。

5.2 太陽能電池

太陽能電池是成熟的工業，特別是在小功率的電器中應用較多，如太陽能手表、計算器等，太陽能電池陣列可提供如衛星的供電系統工作的能源。可以想象，隨著能量轉化效率的提高，太陽能電池必將取得更廣闊的應用空間。

利用太陽能獲取能量，把能量轉化成電能，無論在工業、汽車業還是航天業、電池業都有著廣泛的應用，這里就不一一例舉了。