論太陽能技術在農村小型泵站工程中的應用

【摘要】近年來隨著太陽能技術的發展與進步，其應用也越來越廣泛，本文就此分析探討了太陽能技術在農村小型泵站工程中的應用，以期促進我國小型泵站工程的進一步發展。

【關鍵詞】太陽能技術；農村；小型泵站工程；應用

1、農村小型泵站基本概況

目前我國大多數的農村小型泵站都因為建設時技術以及設計理念上的影響，已經逐漸的開始無法適應如今的農村發展需求了，尤其是小型泵站在使用過程中的能耗問題，小型泵站在使用過程中產生大量的能耗，因此嚴重的影響了農業的發展。

2、小型泵站發展中存在的問題

2.1 小型泵站功能衰減落后

在我國發展的過程中小型泵站的建設大多數都建設于上個世紀的80年代左右，在這一時期建設的泵站因為受到建設技術以及建設設計理念的限制，因此無論在工程的施工質量還是施工技術上都存在一定的不足。再加上長期的使用導致了工程設備的老化，嚴重的影響了泵站的功能。

2.2 泵站設計上的不規范

我國很多的泵站都存在著設計上的不規范，因為很多的泵站在設計時都不是由專業的設計人員進行設計的，而是根據需求進行相關的功能設計。設計的不專業導致了泵站存在嚴重的功能紊亂，在運行過程中泵站的運行效率和工作性能都嚴重的不足，影響了泵站的使用與發展。

2.3 泵站運行時間過長導致抗災能力降低

因為泵站長期的運行導致了其大多數的設備都存在極為嚴重的老化現象，這就導致了設備在使用時存在嚴重的問題，而泵站的設備損壞導致了設備在遇到災害時無法進行及時有效的抗災，導致了設備系統的抗災能力大幅度的降低。

2.4 泵站運行效率低能源消耗大

小型泵站在運行過程中因為缺少相應的檢查與維護，導致了泵站在長期的使用下內部存在嚴重的磨損，導致了泵站的運行效率嚴重的降低，無論是泵站的排灌流量還是運行效率都比相應的標準要低。而一旦泵站的運行效率降低，就會導致泵站的能源消耗提升，而能源問題近年來受到的關注一直較高，農村小型泵站在運行過程中需要消耗大量的能源，這樣一來不僅僅會影響水泵運行的經濟性，也會造成一些不必要的能源損耗，并且造成一定的環境污染。

3、太陽能技術在農村小型泵站工程中的應用

3.1 工程概況

某村落位于我國南方地區，水資源豐富，在農業生產過程中一直以來都是依靠的提水灌溉的方式進行農田灌溉。但是在實際的應用中需要消耗能量和經常性地進行維護﹑修理﹐其管理費用比自流灌溉要高得多，直接影響了村民的生產、生活。為了提高當地農業的發展，提高水資源的利用效率，降低能源的損耗，擬建小型泵站工程以期促進農業的發展，考慮到泵站的能源消耗情況以及穩定性，決定建立光伏泵站。

3.2 光伏泵站建設情況

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。本次工程采用光伏提水泵站，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，光伏與節水灌溉結合，逐步形成“光伏水利”新概念，控制器、光電池以及光伏水泵是光伏提水系統的主要構成部分。太陽能輻射可以直接通過光電池轉化成電能，然后通過控制器的處理，將直流電轉化成交流電。只有交流電才能夠實現逆變，從而達到對水泵跟蹤和控制的目的。在光伏提水系統中，楊水是靠潛水電泵裝置實現的，主要包括配電系統、控制系統、潛水水泵、用水終端。有效的推進了農業高效節水灌溉，強化水利基礎設施建設的有效措施。

3.3 光伏水泵的應用特點

在農村小型泵站工程中應用光伏水泵能夠有效的促進農村小型水利系統的進一步發展與進步，光伏水泵系統全自動運行，無需人工值守，系統主要由光伏揚水逆變器、光伏陣列、水泵組成。系統省卻掉蓄電池之類的儲能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅動水泵揚水。光伏揚水逆變器對系統的運行實施控制和調節，實現最大功率點跟蹤。當日照充足時保證系統額定運行，當日照不足時，設定最低運行頻率滿足，確保太陽能電池電力的充分應用。太陽電池陣列由多塊太陽電池組件串并聯而成，吸收日照輻射能量，將其轉換為電能，為整個系統提供動力電源。水泵從深井或江河湖泊等水源中提水，注入水箱，或直接接入灌溉系統。直流泵、交流泵、離心泵、軸流泵、混流泵、深井泵等均可使用。

3.4 光伏水泵的發展意義

在新農村發展建設的過程中，政府加大了對于農村基礎設施的改造與升級力度，小型水泵工程就是其中的一項。根據我國十二五期間的規劃，我國很多地區都將農村小型水泵的更新改造工程落到了實處。

近年來隨著能源的緊張，人們開始開發新能源，加大了對于新能源的開發與利用，其中太陽能的開發利用技術已經逐漸的發展成熟，并且取得了極為廣泛的應用。應用太陽能技術研究生產出的水泵被稱為太陽能水泵，也就是光伏水泵。光伏水泵在使用過程中僅僅消耗太陽能，其在工作過程中不需要消耗柴油等化石原理，也不需接入電網消耗電能。其消耗的是潔凈的太能能，并且通過自動化技術能夠實現全自動的灌溉，實現能源的節約與環境的保護。

結語

在農村小型泵站發展的過程中傳統的泵站工程能源消耗過大，應用太陽能技術開發的新型光伏泵站不僅能夠有效的降低能源的消耗，還能夠實現自動化灌溉，促進了我國農村的進一步發展，為我國社會主義新農村的建設提供了有力的保障。

參考文獻：

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[2]王世鋒，李亮.太陽能提水泵站優化設計[J].電力與能源，2014，35（1）：96-98.

作者簡介：姓名：黃光茂，出生年月：1984.06.25，籍貫：貴州羅甸，性別：男，主要從事工作：水利工程規劃設計，職稱：水利中級工程師。學歷：本科，單位：貴州省羅甸縣水務工程質量監督站。