光伏下鄉(xiāng)啟動光伏水利萬億市場

光伏下鄉(xiāng), 推動從城市發(fā)展到發(fā)展農(nóng)村的社會進(jìn)步

近年來中國光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，形成了全球最大的光伏制造產(chǎn)業(yè)。但是過度依賴外需和簡單復(fù)制外需市場的經(jīng)營模式，導(dǎo)致中國光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，企業(yè)普遍經(jīng)營困難。建設(shè)中國內(nèi)需市場和開創(chuàng)中國的光伏市場經(jīng)營模式是解決光伏產(chǎn)業(yè)問題的根本途徑。內(nèi)需市場不能走外需市場城市并網(wǎng)發(fā)電的老路，光伏市場經(jīng)營模式也不能照搬外需市場電費補(bǔ)貼的陳舊模式。中國革命是“農(nóng)村包圍城市”，中國光伏需要“城市支援農(nóng)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)品銷售問題，而沒有去解決作為一個健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展，所需要定位的價值創(chuàng)造和社會進(jìn)步問題。太陽能發(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(nóng)村比城市有更大的市場和更為迫切的電力需求。光伏下鄉(xiāng)是將城市所產(chǎn)生的技術(shù)結(jié)晶應(yīng)用在農(nóng)村所需領(lǐng)域，解決生活用水、農(nóng)林灌溉、食品安全等迫切的民生問題，推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時也為城市的生活物資提供安全保障，形成需求互補(bǔ)的有機(jī)循環(huán)，開辟中國特色的光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)模式。

光伏水利，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)換城市應(yīng)用為滿足農(nóng)村需求

光伏應(yīng)用市場，廣闊前景就是將光伏應(yīng)用于農(nóng)村市場。

糧食安全是一個世界性的問題，它關(guān)系著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定，是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。保障糧食安全，不僅事關(guān)中國的穩(wěn)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)、草場恢復(fù)、畜牧養(yǎng)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(nóng)村的制約更甚于耕地面積，在農(nóng)村灌溉用水的保障是關(guān)鍵。如何轉(zhuǎn)換過剩的城市光伏并網(wǎng)發(fā)電能力應(yīng)用到農(nóng)村光伏水利以解決水資源的可持續(xù)利用來保障農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是中國乃至世界各國解決光伏產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心問題。

灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展的歷史源遠(yuǎn)流長，在距今4000多年以前就有了臨河挖渠,鑿井汲水的澆灌農(nóng)業(yè),在漫長的歷史歲月中,澆灌農(nóng)業(yè)的建設(shè)綿延不斷,對促進(jìn)當(dāng)時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了十分重要的作用,澆灌農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要受水資源供給的制約, 據(jù)世界灌排協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，占全球耕地面積18%灌區(qū)產(chǎn)出了全球40%的糧食，解決糧食問題首先是解決灌溉問題。

農(nóng)業(yè)有了灌溉可保持連年穩(wěn)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(zhuǎn)換成耕地。能將水輸送至耕地才能進(jìn)行灌溉，因此解決灌溉問題主要是解決灌溉電力問題。發(fā)展“光伏水利”產(chǎn)業(yè)，將新能源的光伏技術(shù)與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)水利系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)合，開發(fā)光伏產(chǎn)業(yè)在農(nóng)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(lán)海市場，拉動陰霾中的光伏產(chǎn)業(yè)走出寒冬，推動中國的農(nóng)業(yè)水利事業(yè)生態(tài)循環(huán)發(fā)展。

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)技術(shù)，科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)變資源耗費為價值創(chuàng)造

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)技術(shù)，主要應(yīng)用于農(nóng)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(yīng)。

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)主要由光伏電池陣列、光伏揚(yáng)水逆變器、水泵組成，系統(tǒng)以來自太陽的持久能源為動力，直接驅(qū)動水泵電機(jī)工作,蓄水替代蓄電無需儲能電池，即發(fā)即用無需架設(shè)電網(wǎng)，在大幅降低系統(tǒng)建設(shè)成本的同時大幅提高光伏系統(tǒng)的應(yīng)用轉(zhuǎn)換效率，與噴灌、滴灌、滲灌等節(jié)水灌溉設(shè)施結(jié)合應(yīng)用又可再次節(jié)水節(jié)能，充分體現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)的生態(tài)循環(huán)性能。

建立中國內(nèi)需市場的分布式應(yīng)用需求，建設(shè)分布式即發(fā)即用的光伏應(yīng)用市場經(jīng)營模式，需要有光伏應(yīng)用技術(shù)的保障。從2001年開始，Solartech與電力系統(tǒng)國家重點試驗室清華深圳實驗室開展了光伏產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)水利領(lǐng)域的應(yīng)用研究，2004年在深圳大學(xué)城園區(qū)建成全球首個光伏揚(yáng)水系統(tǒng)研究示范基地，通過在全球100多個國家和區(qū)域具體應(yīng)用，為全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展與光伏水利事業(yè)建設(shè)系統(tǒng)的總結(jié)了光伏系統(tǒng)在農(nóng)村市場需求領(lǐng)域的太陽能水泵應(yīng)用解決方案，創(chuàng)造出光伏揚(yáng)水系統(tǒng)產(chǎn)品，開創(chuàng)了光伏應(yīng)用領(lǐng)域的先河。在青海、新疆、西藏、內(nèi)蒙等牧區(qū)草場的系統(tǒng)應(yīng)用，更是受到國際排灌委員會及國家水利部科技推廣中心的高度認(rèn)可與推廣。

光伏下鄉(xiāng)，在農(nóng)村地區(qū)大規(guī)模推廣光伏發(fā)電，有了光伏揚(yáng)水系統(tǒng)技術(shù)，無需配備舊式系統(tǒng)中污染最大的儲能電池，節(jié)省了費用最高的架設(shè)電網(wǎng)投入，更不用再為解決發(fā)電入網(wǎng)、電費補(bǔ)貼、電網(wǎng)損耗等系列難題而耗費資源。國家只需解決農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)建設(shè)問題，而把創(chuàng)收、增產(chǎn)等市場運營問題轉(zhuǎn)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(jì)循環(huán)模式，把光伏產(chǎn)品在城市中的資源消耗轉(zhuǎn)化為在農(nóng)村的價值創(chuàng)造，推動產(chǎn)業(yè)倫理升級和社會進(jìn)步。

光伏下鄉(xiāng)，轉(zhuǎn)變分布式并網(wǎng)發(fā)電到分布式即發(fā)即用，使農(nóng)村地區(qū)的光伏發(fā)電應(yīng)用價值大幅度提高，可以有效改善和提高農(nóng)民的生產(chǎn)、生活條件，有效提高土地產(chǎn)出，有效幫助農(nóng)民脫貧致富和促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于社會主義生態(tài)新農(nóng)村、新城鎮(zhèn)建設(shè)，讓太陽能這種“綠色清潔能源”真正名副其實。

“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11萬多畝，三十多年來，牛玉琴憑著戰(zhàn)勝沙害的堅強(qiáng)信念，帶領(lǐng)周圍群眾，矢志不渝的和沙漠做斗爭，在毛烏素沙漠南緣植樹兩千多萬株，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(nóng)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始應(yīng)用沙漠地區(qū)光伏揚(yáng)水系統(tǒng)技術(shù)。該項技術(shù)是指利用太陽輻射能量轉(zhuǎn)化為電力并實時驅(qū)動水泵抽水的系統(tǒng)，具有全自動運行，無需架設(shè)電網(wǎng)，無需蓄電池，成本低、易安裝維護(hù)、可靠性高、節(jié)能環(huán)保等特點，非常適合面積廣大的農(nóng)村區(qū)域使用。該項目同時將尖端節(jié)水灌溉技術(shù)和太陽能水泵進(jìn)行結(jié)合，摒棄對水資源大量耗費的傳統(tǒng)漫灌方式，無需修建灌溉渠系，根據(jù)植物在各個生長時期、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(yáng)水系統(tǒng)，該系統(tǒng)計劃在揚(yáng)程30米時，日平均出水量達(dá)到85噸，采用節(jié)水和水肥一體化技術(shù)，滿足105畝西瓜種植的需水量，通過實際觀測顯示，該系統(tǒng)日平均出水量達(dá)到了98噸，最高可達(dá)到110噸，除滿足105畝沙地西瓜的種植外，還可以結(jié)合微噴、滴灌技術(shù)，滿足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(dá)到92%以上。而同期其他區(qū)域采用傳統(tǒng)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能水泵區(qū)塊的四倍多，肥料用量是太陽能水泵區(qū)塊的三倍多。采用太陽能揚(yáng)水系統(tǒng)后，和過去對比，每月還可以節(jié)省電費及其它相關(guān)費用五千多元，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯，通過三年的連續(xù)使用，從應(yīng)用結(jié)果來看，無論是經(jīng)濟(jì)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11萬多畝的沙地中，開辟出來兩千畝地發(fā)展經(jīng)濟(jì)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(yáng)水系統(tǒng)，用來發(fā)展溫室大棚，種植辣椒、西紅柿、豆角等綠色時鮮蔬菜，同時準(zhǔn)備進(jìn)行樟子松、云杉等經(jīng)濟(jì)類樹木的大規(guī)模育苗工程;根據(jù)設(shè)計方案，該系統(tǒng)在30米揚(yáng)程時，每套系統(tǒng)的日出水量可達(dá)到180噸，只要有正常年份的日照水平，系統(tǒng)就可以滿足2000畝地的用水需求，通過實際觀測顯示，該系統(tǒng)日平均出水量達(dá)到了220噸，最高可達(dá)到240噸，除滿足2000畝蔬菜種植的需求外，還提供了足夠的水源滿足200畝用以飼養(yǎng)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(nóng)養(yǎng)牧、以牧養(yǎng)林、以光伏治沙 的的綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)，開創(chuàng)了防沙治沙及發(fā)展沙產(chǎn)業(yè)的新模式。

我國有260多萬平方公里的荒漠化土地、170多萬平方公里的沙化土地需要治理。著名科學(xué)家錢學(xué)森在1984年以前瞻性思維提出了沙產(chǎn)業(yè)概念，經(jīng)過牛玉琴治沙示范基地4年的實際使用情況驗證，有效證明了光伏揚(yáng)水系統(tǒng)應(yīng)用在廣大荒漠地區(qū)的可行性。運用太陽能水泵大幅度提高荒漠地區(qū)植樹、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(fù)建設(shè)，同時又可以在有條件的沙漠、荒漠地區(qū)發(fā)展蔬菜、瓜果、牧草、藥材等經(jīng)濟(jì)類作物的種植產(chǎn)業(yè)，有效的做到“人進(jìn)沙退”，為廣大閑散勞動力提供全新的創(chuàng)業(yè)環(huán)境和就業(yè)方向。與此同時，太陽能揚(yáng)水系統(tǒng)能和各類節(jié)水灌溉系統(tǒng)無縫匹配，減少了過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(jì)效益。系統(tǒng)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(jì)的產(chǎn)業(yè)政策，是荒漠漠治理、生態(tài)恢復(fù)、發(fā)展沙產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的一項關(guān)鍵技術(shù)。