光伏泵站在农村水利工程中的运用

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【摘 要】新形势下，为适应现代农业的发展要求，农村水利建设需要在能源层次上进行突破和转变。本文结合徐州市铜山区实际，在水土保持蔡丘小流域项目中首次运用了光伏提水系统，在农村水利改变建设思路上迈出了创新的第一步。

【关键词】光伏；农业水利；三农

1 概述

十六大以来，我国高度重视农业水利，投入了大量的资金用于农田水利设施的建设和改善。党的十报告中也强调，必须把强化农业水利作为发展现代农业、提高农业综合生产能力的首要条件和战略举措。农业光伏水利开创了农业全新的应用领域，是光伏领域技术与农业水利建设项目相结合的创新产业。农业生产配套光伏水利，不仅为农业灌溉提供了充足的水资源供给，更能有效的减少工程运行成本，促进农田增产，农民增收。为了适应现代农业对水利建设的要求，铜山作为全国农业水利排头兵，在全国率先启用光伏发电提水技术，将光伏发电应用到蔡丘小流域治理工程中，成为光伏产业的先行者、探索者、实践者、推广者。

2 基本情况

铜山区位于江苏省西北部，苏、鲁、皖三省结合处，全区辖18个乡镇，1个农场，11个街道办事处，1个国家级高新技术产业开发区，总面积2035km2。铜山区内东北、西南和东南部分地区为丘陵山区，山区总面积645.26 km2，占全区总面积的31.71%。

蔡丘小流域总面积10.13km2，该流域地貌为北方土石山区，水土流失严重，流域内水土流失面积10.13km2，全部为轻度以上水土流失面积。该流域山坡植被破坏严重，洪水源短流急，水土流失严重。流域上游排洪沟淤积严重，沟道弯曲浅平且断面宽窄不均，汛期排水不畅，不但水土流失，田地受淹，而且对村庄威胁也较大，排洪沟上原有拦水坝破损严重，无法正常拦蓄水，大量雨水资源流失，水资源利用效率低，致使农田无法灌溉，直接影响了村民的生产、生活。流域内荒山荒坡面积大，利用率低，人均耕地面积小，旱田产量低而不稳，经济效益低下。

3 光伏泵站建设情况

1、建设情况

蔡丘小流域项目位于铜山区茅村镇东北部的丘陵山区，干旱情况较为严重，项目区内有塘坝2座，但由于年久失修，塘坝淤积严重，无法蓄水，农业灌溉用水无法保障，周边农作物一直是靠天吃饭的状态。该地区距离附近村庄较远，架设供电线路费用较高，再加上农业灌溉用电成本较高，长期以来，铜山区一直在探索如何在能源层面上解决山区提水供水，解决困扰山区农业水利建设的技术性难题。实践证明，采用风能抽水和风力发电抽水技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术，可以有效解决这一技术难题。本次蔡丘小流域治理工程，区水利局大胆采用光伏提水泵站，设置4组20KW的光伏板，用新能源为传统电力覆盖不到的地区提供电力供应，通过中标单位的配合，真正推进光伏与水利的结合，光伏与节水灌溉结合，逐步形成“光伏水利”新概念，成为了推进农业高效节水灌溉，强化水利基础设施建设的有效措施。

2、优势

光伏水泵系统是典型的“光p机p电一体化 ”技术，具有诸多优势，如：一p光伏电源很少用到运动部件，使用寿命长，提供的是绿色能源。二p以储水代替了储电，降低了系统造价成本。三p运行无噪声，不产生任何的固体p液体和气体有害物质，真正环保。四p安装维护简单，全自动运行，适合无人值守，可靠性高。五p兼容性好，光伏发电可以与其他能源如风电配合使用，也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。六p供水量与蒸发量适配性好。七p标准化程度高，可由组件串并联满足不同用电的需要，通用性强。全世界已经有数万台不同规格的光伏水泵在不同国家和地区运行，为干旱地区解决供水问题方面发挥了重要的作用。

通过蔡丘小流域光伏泵站的探索，基本解决了传统供电成本高、施工困难大、能源消耗大、环境污染大的问题，也解决了水利设施由于地理位置的偏僻造成的用电难，管理难问题。成功探索出了一条清洁、高效、科学的水利现代化建设经验，在光伏事业的推广的道路上迈出了重要的一步，为以后的光伏泵站推广应用打下了坚实的基础。

3、效益情况

项目建成后，晴天仅靠太阳能发电就可满足一级泵站工作需要，一年可节约大量电费，减少污染排放，可以满足和保证蔡丘村500亩苗圃喷滴灌用水需求。

推广应用光伏提水灌溉，可以大幅度降低灌溉成本，减轻农民负担。据调查，农民每年灌溉费用为水稻田40-50元/亩，旱作物10-20元/亩，应用光伏提水灌溉技术后，农民不需要支付这笔运行成本。光伏提水系统利用随处可取、取之不竭的太阳能，全自动地日出而作，日落而歇，维护工作量可降至最低，装机22KW光伏泵站比常规电力泵站可年节省电费成本1.98万元。同时，光伏提水系统在使用上不受水泵类型和功率限制，可完全适用于现有各种水泵，并可以与市电互补。

4 结语

农业光伏水利作为我国农业现代化未来发展趋势，有着广泛的运用前景和重大的现实意义。未来我国也将进一步出台关于农业光伏水利相关的方针政策法规，完善农业水利基础设施建设体制机制，让农业水利利用科技创新产品技术，推动我国农业事业的飞速发展。

王家贞同志时任徐州市铜山区水利局农水科科长

张东侠同志时任该工程项目部副经理

马 磊同志时任该工程项目技术负责人