低碳經(jīng)濟(jì)：未來四十年的發(fā)展方向
    隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化加速，全球人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷增長，資源和能源使用帶來的環(huán)境問題及全球氣候變暖，對自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生存發(fā)展帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，已成為世界各國迫切需要共同解決的重大課題。努力改變以“透支”能源和資源環(huán)境為代價的發(fā)展方式，已經(jīng)成為全球的共識。誰能把握低碳經(jīng)濟(jì)的先機(jī)，誰就將在未來處于戰(zhàn)略競爭的優(yōu)勢地位。

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)開創(chuàng)繼光伏并網(wǎng)發(fā)電、光伏離網(wǎng)發(fā)電之后又一巨大光伏應(yīng)用市場
    從能源安全和能源戰(zhàn)略的角度來看，太陽能光伏發(fā)電無疑是一種理想的替代能源，它取之不盡，用之不竭，一年內(nèi)到達(dá)地球表面的太陽能總量是目前世界主要能源探明儲量的一萬多倍。中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。光伏發(fā)電在資源潛力和持久適用性方面更具比較優(yōu)勢。在歐美等國，光伏應(yīng)用技術(shù)主要是將太陽能發(fā)電并入電網(wǎng)的光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)和將太陽能發(fā)電存入蓄電裝置的獨(dú)立光伏離網(wǎng)發(fā)電技術(shù)。而由深圳天源新能源公司開發(fā)的獨(dú)立光伏發(fā)電，而又無需蓄電裝置的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)技術(shù)，為全球光伏產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用發(fā)展又開創(chuàng)出新的市場。

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)亦稱太陽能光伏水泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)由光伏揚(yáng)水逆變器、水泵、太陽能電池陣列組成，適用于荒漠治理、農(nóng)業(yè)灌溉、林業(yè)種植、草原畜牧、海水淡化、生活供水、水處理工程等領(lǐng)域。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)不需架設(shè)電網(wǎng)，不需蓄電池儲能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅(qū)動水泵揚(yáng)水，功率大、可靠性高，大幅降低系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本。

太陽能電池陣列由多塊太陽電池組件串并聯(lián)而成，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)化為電能，為整個系統(tǒng)提供動力電源。光伏揚(yáng)水逆變器對系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)，將太陽電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動水泵，并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化實(shí)時地調(diào)節(jié)輸出頻率，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤，最大限度地利用太陽能。水泵由三相交流電機(jī)驅(qū)動，從深井中抽水，注入蓄水箱/池，或直接接入灌溉系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)需求和安裝條件，可采用不同類型的水泵進(jìn)行工作。

沙漠生態(tài)新經(jīng)濟(jì)是在治理沙漠的同時，利用沙漠中的陽光、風(fēng)光和治沙植物，發(fā)展沙漠生態(tài)農(nóng)業(yè)、能源生物種植、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和風(fēng)光旅游等產(chǎn)業(yè)。作為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的一種新型經(jīng)濟(jì)模式，沙漠生態(tài)新經(jīng)濟(jì)日益受到重視，并成為綠色的新財源。被稱為“中國航天之父”和“火箭之王”的錢學(xué)森同時還是沙漠開發(fā)的啟蒙者。錢老曾說“用100年時間來完成這個革命，現(xiàn)在只是開始，沙漠地區(qū)可以創(chuàng)造上千億元的產(chǎn)值”。

我國是世界上受荒漠化影響最嚴(yán)重的國家之一，荒漠化土地約為174萬平方公里。新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏5?。▍^(qū)）荒漠化土地面積占全國荒漠化土地總面積的95.31%。 荒漠化造成的危害十分嚴(yán)重。今年北方地區(qū)的沙塵暴對全國造成了巨大危害，僅3月19日-3月20日，沙塵天氣過程影響的國土面積約180萬平方公里，受影響人口約2.7億。防沙，治沙，荒漠化治理已經(jīng)到了刻不容緩的地步。

種植合適的農(nóng)作物或其他治沙作物，以達(dá)到固沙，固定水土的目的是整個荒漠化治理的核心方式。而這種方式的實(shí)現(xiàn)，極大地依賴水資源的利用。在我國荒漠化最嚴(yán)重的地區(qū)新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏5?。▍^(qū)）降雨量稀少，地表水極大缺乏。而地下水資源極為充足，治理者需要將地下水通過設(shè)備抽取到地表，然后對種植的農(nóng)作物或其他治沙作物進(jìn)行節(jié)水灌溉。深圳天源推出的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)在上述5?。▍^(qū)）地區(qū)，能夠最大限度地發(fā)揮日照資源極其豐富的優(yōu)點(diǎn)，對不同深度的地下水進(jìn)行抽取，節(jié)水灌溉地表農(nóng)作物或其他合適作物。

2001年，應(yīng)用于我國新疆哈德沙漠高速公路肖塘路段的全球第一套“光伏揚(yáng)水沙漠高速公路防沙林灌溉系統(tǒng)”。該系統(tǒng)功率為15千瓦、揚(yáng)程為45米、日揚(yáng)水6~7.5小時，為沙漠高速公路防沙所種植的灌木、拐棗、檉柳等進(jìn)行節(jié)水滴灌，形成公路防沙林。起到固沙綠化，阻止沙漠化蔓延，改善周圍環(huán)境及生態(tài)環(huán)境的作用。該系統(tǒng)全年運(yùn)行可發(fā)電27 375 千瓦·時，在25年使用年限內(nèi)可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤257.3噸、減排二氧化碳113.2噸、二氧化硫5.1噸、煙塵3.9噸、灰渣 66.9噸。

治沙英雄牛玉琴在毛烏素沙漠治沙30年，因?yàn)槿狈喔?，種植成活率極低，利用光伏揚(yáng)水系統(tǒng)進(jìn)行全自動灌溉，在沙土地上種出了西瓜，為30萬畝沙漠經(jīng)濟(jì)植物種植奠定了基礎(chǔ)。該項(xiàng)目采用Solartech PS3000光伏揚(yáng)水系統(tǒng)全自動滴灌,灌溉沙土面積105畝。年發(fā)電量可達(dá)7 500千瓦·時，在其25年的使用年限內(nèi)，可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤70噸，減排二氧化碳31噸，二氧化硫1.4噸，煙塵1.1噸，灰渣18噸。使用光伏揚(yáng)水滴灌系統(tǒng)進(jìn)行施肥和用藥，可減少肥料和農(nóng)藥用量，減少環(huán)境污染。光伏揚(yáng)水重力滴灌與地面洪灌相比，可節(jié)水70%。

該項(xiàng)目采用Solartech PS5500 PS3000光伏海水淡化多機(jī)系統(tǒng)，利用PS3000系統(tǒng)控制提升泵，PS5500系統(tǒng)控制海水淡化裝置，太陽能光伏陣列發(fā)電通過逆變器直接驅(qū)動淡化裝置進(jìn)行海水淡化，無需蓄電池，日提供淡水6噸。解決了海島軍民的生活用水、植物的種植以及畜牧的養(yǎng)殖。該系統(tǒng)每年可發(fā)電14 600千瓦·時，在其25年的使用年限內(nèi)可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤137.2噸、減排二氧化碳60.4噸、二氧化硫2.75噸、煙塵2.06噸、灰渣35.7噸。

該系統(tǒng)在烏干達(dá)首都郊區(qū)建成，烏干達(dá)具有得天獨(dú)厚的地理和氣候條件，國土橫跨赤道，年日照時間累積約2 957小時，平均每天不低于8小時，太陽能資源及其豐富。采用Solartech PS7500光伏揚(yáng)水農(nóng)業(yè)灌溉及生活用水系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅有效解決村民缺電用水的問題，同時將多余的水用于農(nóng)業(yè)灌溉。該系統(tǒng)每年可發(fā)電 27 375 千瓦·時，在其25年使用年限內(nèi)可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤257.3噸、減排二氧化碳113.2噸、二氧化硫5.1噸、煙塵3.9噸、灰渣66.9噸?，F(xiàn)烏干達(dá)政府專門成立了“農(nóng)村光電產(chǎn)品啟動項(xiàng)目計劃”辦公室，并推動太陽能產(chǎn)品在廣大農(nóng)村地區(qū)使用。

該系統(tǒng)在巴基斯坦拉合爾市Arifwala鎮(zhèn)建成。巴基斯坦70%的人口從事與農(nóng)業(yè)有關(guān)的行業(yè)，在能源日益緊缺的情況下，采用光伏揚(yáng)水系統(tǒng)替換柴油發(fā)電機(jī)抽水系統(tǒng)，解決了柴油發(fā)電機(jī)維護(hù)成本較高，噪音大、嚴(yán)重污染環(huán)境和需要儲備柴油的安全隱患等難題。該項(xiàng)目采用Solartech PS7500光伏揚(yáng)水農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，無需人員看守，最大程度地降低了人力財力，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。該系統(tǒng)每年可發(fā)電 14 600千瓦·時，在25年使用年限內(nèi)可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤137.2噸、減排二氧化碳60.4噸、二氧化硫2.75噸、煙塵2.06噸、灰渣35.7噸。

2010年，全國面臨特大干旱災(zāi)情，廣西地區(qū)屬于重災(zāi)區(qū)，長時間高溫?zé)o雨，干旱級別已達(dá)到嚴(yán)重。此次，我們廣西南寧地區(qū)的一位農(nóng)民兄弟在網(wǎng)絡(luò)上獲得天源公司的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，能夠通過地下水來很好的解決農(nóng)業(yè)灌溉問題，自行購買了一套小功率的光伏揚(yáng)水灌溉系統(tǒng)。項(xiàng)目中采用的是Solartech PB370-2的系統(tǒng)，每天能出水11.3噸。此系統(tǒng)每年能發(fā)電約1400度，在25年使用年限內(nèi)，可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤13.5噸，減排二氧化碳5.8噸，二氧化硫0.26噸，煙塵0.19噸，灰渣3.4噸。

那曲位于中國西藏自治區(qū)，海拔均在4450米以上，草原遼闊，是純牧業(yè)地區(qū)，許多偏遠(yuǎn)無電地區(qū)的耕地、草牧場缺乏灌溉條件，一旦生產(chǎn)季節(jié)缺乏足夠的雨水，農(nóng)牧民就很難獲得收成。運(yùn)用光伏揚(yáng)水系統(tǒng)提高水的利用率，在發(fā)電過程中沒有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，沒有噪音，不產(chǎn)生對人體和動物的有害物質(zhì)，不會污染環(huán)境。從根本上改善了農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展。項(xiàng)目中采用Solartech  PS1100-5系統(tǒng)，日出水量可達(dá)50噸以上。該系統(tǒng)每年可發(fā)電3660千瓦時，在其25年的使用年限內(nèi)可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤34.4噸、減排二氧 化碳15噸、二氧化硫0.7噸、煙塵0.5噸、灰渣9噸。

該系統(tǒng)建立于2010年6月巴基斯坦信德省Kashmore地區(qū)，采用Solartech PS1100-3光伏揚(yáng)水農(nóng)業(yè)灌溉及生活用水系統(tǒng)，日出水量為45000升。該系統(tǒng)每年可發(fā)電3660千瓦時，在其25年的使用年限內(nèi)可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤34.4噸、減排二氧、化碳15噸、二氧化硫0.7噸、煙塵0.5噸、灰渣9噸。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)種植灌溉。系統(tǒng)全自動運(yùn)行，無須人工值守，大大的減少維護(hù)費(fèi)用，充分利用太陽能，提高樹木生產(chǎn)量。在農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，我國已經(jīng)成為全球太陽能應(yīng)用硅材料的第一大國，發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)用已成為各界共識，而在實(shí)際操作中，光伏揚(yáng)水系統(tǒng)面向農(nóng)業(yè)灌溉、荒漠治理、畜牧養(yǎng)殖等低碳經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)保市場，具有獨(dú)立運(yùn)行無需并網(wǎng)、不需儲電、節(jié)約成本等諸多優(yōu)勢，與節(jié)水灌溉設(shè)備結(jié)合可以充分運(yùn)用新能源。在荒漠地區(qū)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行節(jié)能、節(jié)水灌溉種植長柄扁桃果、文冠果、紅高粱、瓜果、蔬菜等經(jīng)濟(jì)植物，既可增加農(nóng)田面積、增加糧食產(chǎn)量，又可提煉食用油和生物柴油，為國家儲備糧食和可再生能源。

由深圳天源、清華大學(xué)深圳研究生院、電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室深圳研究室共同開發(fā)的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)產(chǎn)品，應(yīng)用于我國新疆沙漠高速公路、陜西荒漠農(nóng)業(yè)、深圳湖水循環(huán)、無錫城市水景、駐軍海島海水淡化以及海外多個國家。該光伏揚(yáng)水系統(tǒng)為全球太陽能行業(yè)開辟了農(nóng)業(yè)灌溉、沙漠治理、生活供水、城市水景、海水淡化等新興市場。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、荒漠治理等領(lǐng)域，增加了農(nóng)業(yè)灌溉面積，使荒漠變?yōu)楦?，具有重大的政治效益和社會效益，是符合成本效益和?jīng)濟(jì)效益的系統(tǒng)解決方案。