云南水資源在全國(guó)排名第三。然而，近幾年來(lái)云南遭遇百年一遇的干旱，讓我們認(rèn)清了一個(gè)現(xiàn)實(shí)：云南既是一個(gè)豐水的地方，又是一個(gè)缺水的省份。云南雖為水資源大省，人均擁有水資源量高于全國(guó)平均水平一倍多。但開發(fā)利用率僅為6.9%，不到全國(guó)平均水平的三分之一，嚴(yán)重的工程性缺水，讓云南面對(duì)的是“天上水”蓄不了、“地表水”留不住、“地下水”用不上的

困則思變！

利用豐富的太陽(yáng)能資源，云南省走上了一條依靠光伏揚(yáng)水技術(shù)破解山區(qū)取水難題的科技抗旱之路。

4年來(lái)建成48套光伏取水示范工程

面對(duì)干旱，全省上下齊心協(xié)力，云南省科技廳積極組織農(nóng)經(jīng)作物抗旱新品種研發(fā)、節(jié)水抗旱栽培技術(shù)開發(fā)示范、核磁共振找水科技示范等科技抗旱工作，為全省抗旱工作提供科技支撐。云南省農(nóng)村科技服務(wù)中心高俊主任告訴記者，省科技廳在科技抗旱過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，云南省廣大旱區(qū)一方面普遍存在水源點(diǎn)距居民區(qū)較遠(yuǎn)或距地面較深的問(wèn)題，很多偏遠(yuǎn)山區(qū)的群眾缺水不是因?yàn)闆](méi)有水源，而是水利設(shè)施不夠而不得不人拉馬馱，或采用高成本的柴油機(jī)或電網(wǎng)抽水，每年高昂的油費(fèi)和電費(fèi)群眾無(wú)力承受；另一方面旱區(qū)豐富的太陽(yáng)能資源未得到充分利用，白白浪費(fèi)。

通過(guò)多方調(diào)查發(fā)現(xiàn)，利用太陽(yáng)能光伏揚(yáng)水技術(shù)能有效破解山區(qū)和偏遠(yuǎn)貧困地區(qū)的取水難題。為此，省科技廳組織省內(nèi)有關(guān)企業(yè)和高校開展太陽(yáng)能光伏水泵系統(tǒng)研究與應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)，及時(shí)研究解決了云南日照情況的動(dòng)態(tài)最大功率跟蹤算法、多泵控制等核心關(guān)鍵技術(shù)，使云南省太陽(yáng)能光伏水泵系統(tǒng)研究及應(yīng)用技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。2010年，省科技廳在文山州西疇縣建成全省第一座太陽(yáng)能光伏提水科技示范工程，光伏方陣機(jī)功率10.8千瓦，揚(yáng)程75米，日均提水量達(dá)到150立方米。該工程投入運(yùn)行后，解決了當(dāng)?shù)?32名群眾和90頭大牲畜的飲水問(wèn)題，取得了顯著的應(yīng)用效果。“從2010年到現(xiàn)在，我省都在大力推進(jìn)光伏提水示范工程的建設(shè)。4年來(lái)，針對(duì)旱情突出的昆明、曲靖、玉溪、楚雄、大理、昭通、文山、臨滄等10個(gè)州市，省科技廳組織專家開展現(xiàn)場(chǎng)勘查篩選后，建成了48套光伏提水示范工程。” 云南省農(nóng)村科技服務(wù)中心主任高俊說(shuō)道。

2013年，云南省繼續(xù)將光伏提水作為科技抗旱的主要措施。組織有關(guān)專家深入昆明、曲靖、大理等12個(gè)州市、25個(gè)縣（市、區(qū)）的32個(gè)水源點(diǎn)進(jìn)行了實(shí)地踏勘，選取了23個(gè)有水源、但取水困難的村鎮(zhèn)作為光伏提水示范點(diǎn)。云南省科技廳安排科技經(jīng)費(fèi)535萬(wàn)元、地方配套650萬(wàn)元用于光伏提水科技示范工程建設(shè)。截至10月28日，已建成19個(gè)光伏取水示范點(diǎn)，其它4個(gè)示范點(diǎn)近期內(nèi)也將完工。示范點(diǎn)全部建設(shè)完成投入使用后，累計(jì)可解決55626人、21326余頭大牲畜的飲水困難和6855畝農(nóng)田的灌溉用水。

太陽(yáng)能光伏水泵是怎樣取水的？

前不久舉行的2013第九屆中國(guó)昆明泛亞國(guó)際農(nóng)業(yè)博覽會(huì)上，多年來(lái)致力于光伏與水利系統(tǒng)應(yīng)用方案的研究，擁有全球領(lǐng)先的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、全球第一家光伏揚(yáng)水系統(tǒng)研究示范基本的深圳市天源新能源有限公司副總經(jīng)理胡民浩介紹，該公司在全球首創(chuàng)的Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，開創(chuàng)蓄水替代蓄電的環(huán)保理念，無(wú)需架設(shè)電網(wǎng)，直接驅(qū)動(dòng)水泵揚(yáng)水，裝置的可靠性高、使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)大幅降低系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本。“光伏揚(yáng)水系統(tǒng)不需要電網(wǎng)支持，只要有充足的光照和水源，就能以太陽(yáng)能為動(dòng)力進(jìn)行提水。獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)需人工值守，無(wú)需投入高成本的蓄電池裝置，解決了無(wú)電地區(qū)和干旱地區(qū)提水動(dòng)力問(wèn)題。

胡民浩向記者介紹了以太陽(yáng)能為動(dòng)力進(jìn)行提水的Solartech太陽(yáng)能光伏揚(yáng)水系統(tǒng)。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)主要由光伏揚(yáng)水逆變器、水泵、太陽(yáng)電池陣列組成，太陽(yáng)電池陣列由多塊太陽(yáng)電池組件串并聯(lián)而成，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)換為電能，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力能源。光伏揚(yáng)水逆變器對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)，將太陽(yáng)電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動(dòng)水泵，并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出頻率。水泵由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從深井或江河湖泊等水源中提水，注入水箱水池，或直接接入灌溉或噴泉等系統(tǒng)，離心泵、軸流泵、混流泵、深井泵等均可使用。

光伏提水與柴油機(jī)抽水成本持平在2.6年

光伏提水工程利用云南豐富的太陽(yáng)能資源。一次性投資這種設(shè)備，連續(xù)25年以上的使用壽命，后期基本上是零成本運(yùn)行。

說(shuō)到光伏揚(yáng)水系統(tǒng)的便捷和低成本，高俊顯得有些激動(dòng)。他介紹，光伏取水系統(tǒng)可全自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)須人工值守；系統(tǒng)壽命20年～25年，3年即可收回系統(tǒng)成本。“省科技廳在云南大旱年份下了一場(chǎng)及時(shí)雨。”有人如此評(píng)價(jià)云南光伏提水示范工程的建設(shè)。“這個(gè)評(píng)價(jià)很貼切，光伏提水徹底改變了示范區(qū)群眾的生產(chǎn)生活。昆明市五華區(qū)西翥街道辦事處東村社區(qū)母格村民小組是光伏提水示范點(diǎn)之一。該村民小組自2009年以來(lái)，依靠柴油機(jī)從一個(gè)天然龍?zhí)度∷?，解決471人和120頭大牲畜的飲水困難，每年的柴油費(fèi)超過(guò)4萬(wàn)元，每天需安排專人值守，自2009年實(shí)施光伏提水工程以來(lái)已用壞了7臺(tái)柴油機(jī)。2012年，云南省科技廳在該處建成光伏取水科技示范工程，光伏系統(tǒng)功率為４.８千瓦，日均抽水量是柴油機(jī)抽水的兩倍，達(dá)到80立方米。僅以節(jié)約的柴油費(fèi)計(jì)算，3年就可收回全部投資。”高俊說(shuō)。

光伏揚(yáng)水系統(tǒng)雖然一次性投資相對(duì)較高，但沒(méi)有后續(xù)運(yùn)行費(fèi)用，僅需要少量的維護(hù)費(fèi)。胡民浩告訴記者：“以25年使用時(shí)間計(jì)算，一套功率8千瓦的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，與一套功率5.5千瓦的柴油機(jī)抽水系統(tǒng)對(duì)比，使用2.6年后兩套設(shè)備的購(gòu)置和運(yùn)行成本基本持平，光伏揚(yáng)水系統(tǒng)仍有20多年的使用壽命，不需要燃油等運(yùn)行成本支出。而隨著電池板價(jià)格的下降，油價(jià)的上漲，其單位成本持平年限會(huì)進(jìn)一步縮短。”

2013年7月，亞洲已建成的最大太陽(yáng)能光伏提水單體項(xiàng)目——富寧縣龍門山瑤光伏揚(yáng)水系統(tǒng)正式建成投入使用。“該項(xiàng)目采用的就是世界最先進(jìn)的Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，是我公司生產(chǎn)的。這個(gè)項(xiàng)目共有3個(gè)山瑤村的117戶群眾及龍門小學(xué)受益，可解決800余人、330頭大牲畜的飲水困難。”胡民浩自豪地說(shuō)。

他們這樣說(shuō)

光伏取水示范工程的成功實(shí)施除了用于抗旱減災(zāi)工作外，還具有顯著的科技示范作用和重要的現(xiàn)實(shí)意義，極具推廣價(jià)值。充分利用好云南的太陽(yáng)能資源，既符合我省發(fā)展清潔能源、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的方向，也是依靠科技保障民生的重要途徑。

——云南省科技廳廳長(zhǎng)龍江

近年來(lái)我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，天源光伏揚(yáng)水系統(tǒng)充分支持了我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉工作，很好的解決了農(nóng)業(yè)水利現(xiàn)代化建設(shè)需求，推行光伏水利是未來(lái)農(nóng)業(yè)水利建設(shè)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

——云南省水利廳王仕宗副廳長(zhǎng)

應(yīng)用光伏揚(yáng)水技術(shù)解決我國(guó)糧食和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，解決農(nóng)業(yè)澆灌和生活供水電力短缺問(wèn)題，大力發(fā)展光伏水利產(chǎn)業(yè)，對(duì)我國(guó)1％的旱地面積采用光伏揚(yáng)水技術(shù)進(jìn)行灌溉，實(shí)現(xiàn)每年每畝250噸的澆灌，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總量將達(dá)到400GW。

——電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室深圳研究室副主任、清華大學(xué)教授、天源新能源總工程師徐政