改革開放近四十年，隨著中國特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農業(yè)現(xiàn)代化的迅速發(fā)展，農業(yè)現(xiàn)代化越來越成為“四化”發(fā)展的短板，農業(yè)發(fā)展越來越走入不可持續(xù)的困境，一直存在的固有矛盾、難點問題和潛在危機呈現(xiàn)突出加劇的趨勢，諸如：人口增加耕地趨少問題，灌溉水資源短缺靠天吃飯問題，糧食自給率趨降問題，糧食增產主要依靠化肥施用過量，土壤退化污染問題，個體分散的小農生產難以配置較大型科技設備問題，牧區(qū)冬春優(yōu)良草場開墾破壞殆盡，牲畜冬春缺草導致草原牧業(yè)衰退、牧民生活困難、市場優(yōu)質嬰幼兒乳品短缺、牛羊肉價格攀升及食品安全問題。

根據國土資源部各年國土資源公報顯示，自2003年以后我國耕地面積總體呈下降趨勢，耕地一直在逐年減少，人均耕地面積不到世界平均水平的40%，耕地問題日益嚴峻。水土流失、土地沙化是構成我國耕地損失的一個重要的驅動因子。受沙漠化威脅大的東北和西北地區(qū)，因災害而被迫棄耕的面積尤為之大。錢學森大農業(yè)思想理論指出如把五大產業(yè)建立在全面利用耕地、林地、草地、沙地、海洋國土之上，這從根本上破解了我國人多地少的難題，把農業(yè)發(fā)展眼界從18億畝放大到一百多億畝，展示了廣闊前景。如何充分保護和利用現(xiàn)有的耕地，實現(xiàn)增產增收？如何逐步擴大可耕地面積，將18億畝放大到100多億畝？這成了當前農業(yè)發(fā)展需要解決的最根本問題之一。

習近平指出，農業(yè)出路在現(xiàn)代化，農業(yè)現(xiàn)代化關鍵在科技進步。我們必須比以往任何時候都更加重視和依靠農業(yè)科技。我國現(xiàn)有耕地面積18億畝，其中9100萬畝坡度在2度左右，大部分耕地缺乏足夠的水源保證，且在干旱半干旱地區(qū)有40%的耕地因缺水嚴重退化。對于這些地區(qū)耕地面積的保持和維護，農產品與經濟作物的增產增收，絕大部分依賴于水供給。據粗略統(tǒng)計，一畝甘蔗地，靠自動化給水灌溉收益比靠自然給水灌溉收益高達5倍；充分灌溉的草地可增產30-50倍，理論上可多養(yǎng)30-50倍的羊，在國內牛羊肉平均50元一斤?？梢娮銐虻乃Y源灌溉對農業(yè)發(fā)展、農民增收極其關鍵。

中國絕大多數(shù)干旱半干旱地區(qū)，地下水具有地表水所不具備的許多優(yōu)越性，比如分布廣、不易因蒸發(fā)受損失、水質比較穩(wěn)定、可利用程度較高。所以在干旱半干旱地區(qū)，開采地下水是這些地區(qū)最重要的水源也是最佳的供水選擇。然而這些地區(qū)往往屬于偏僻甚至是無人區(qū)，這樣的區(qū)域沒有電網或電力資源緊缺，加之柴油費用高，運送和儲存存在很大的安全隱患。修建水庫代價昂貴，蒸發(fā)面積大，同時水庫又會被水土流失帶來的大量沉積物淤塞，從而縮短水庫的壽命，其壽命有些只有幾十年。如何開采地下水為地表種植所用？這是一個多年來困擾眾多專家和學者的頑疾，迫切需要通過科學和技術攻克此難題。

2001年，深圳天源新能源開創(chuàng)性的將光伏產品用于農、牧、林領域的節(jié)水灌溉，創(chuàng)造了全球首套光伏揚水系統(tǒng)，該系統(tǒng)運作不需電網、不需儲能裝置，依靠太陽能直接驅動水泵揚水，只要有光照和水源，就能以太陽能為動力進行揚水，進行地下取水，隨時可以安裝使用，縮短了建設周期,更是節(jié)省了建立電網基站的高額投入。其次，天源光伏揚水系統(tǒng)具有長壽命無故障獨立運行等優(yōu)點，不但沒有日常的運行費用，特別適合貧困地區(qū)使用；而且運行過程無需人工值守，解決了偏遠地區(qū)甚至是無人區(qū)的揚水動力問題。2001年天源首套光伏揚水系統(tǒng)在新疆沙漠公路肖塘路段建立，用于沙漠公路防護，該地段70多畝地日用水量180噸，十多年來，該系統(tǒng)運行完好，由原來的沙漠早已變?yōu)橛粲羰[蔥的綠洲。光伏揚水系統(tǒng)可滿足防沙林建設、沙漠植物、藥材種植對水的需求，對防沙治沙、退沙還林、建設綠色循環(huán)經濟，提供全自動灌溉用水，逐步將沙漠變?yōu)榫G洲，擴大可耕地面積。