低碳經濟:未來四十年的發展方向
隨著世界經濟一體化加速,全球人口和經濟規模不斷增長,資源和能源使用帶來的環境問題及全球氣候變暖,對自然生態系統和人類生存發展帶來嚴峻挑戰,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”能源和資源環境為代價的發展方式,已經成為全球的共識。誰能把握低碳經濟的先機,誰就將在未來處于戰略競爭的優勢地位。
隨著世界經濟一體化加速,全球人口和經濟規模不斷增長,資源和能源使用帶來的環境問題及全球氣候變暖,對自然生態系統和人類生存發展帶來嚴峻挑戰,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”能源和資源環境為代價的發展方式,已經成為全球的共識。誰能把握低碳經濟的先機,誰就將在未來處于戰略競爭的優勢地位。
光伏揚水系統開創繼光伏并網發電、光伏離網發電之后又一巨大光伏應用市場
從能源安全和能源戰略的角度來看,太陽能光伏發電無疑是一種理想的替代能源,它取之不盡,用之不竭,一年內到達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,理論儲量達每年17000億噸標準煤。光伏發電在資源潛力和持久適用性方面更具比較優勢。在歐美等國,光伏應用技術主要是將太陽能發電并入電網的光伏并網發電技術和將太陽能發電存入蓄電裝置的獨立光伏離網發電技術。而由深圳天源新能源公司開發的獨立光伏發電,而又無需蓄電裝置的光伏揚水系統技術,為全球光伏產業的應用發展又開創出新的市場。
從能源安全和能源戰略的角度來看,太陽能光伏發電無疑是一種理想的替代能源,它取之不盡,用之不竭,一年內到達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,理論儲量達每年17000億噸標準煤。光伏發電在資源潛力和持久適用性方面更具比較優勢。在歐美等國,光伏應用技術主要是將太陽能發電并入電網的光伏并網發電技術和將太陽能發電存入蓄電裝置的獨立光伏離網發電技術。而由深圳天源新能源公司開發的獨立光伏發電,而又無需蓄電裝置的光伏揚水系統技術,為全球光伏產業的應用發展又開創出新的市場。
光伏揚水系統技術是實現全球低碳經濟的重要途徑
光伏揚水系統亦稱太陽能光伏水泵系統,該系統由光伏揚水逆變器、水泵、太陽能電池陣列組成,適用于荒漠治理、農業灌溉、林業種植、草原畜牧、海水淡化、生活供水、水處理工程等領域。光伏揚水系統不需架設電網,不需蓄電池儲能裝置,以蓄水替代蓄電,直接驅動水泵揚水,功率大、可靠性高,大幅降低系統的建設和維護成本。
太陽能電池陣列由多塊太陽電池組件串并聯而成,吸收日照輻射能量,將其轉化為電能,為整個系統提供動力電源。光伏揚水逆變器對系統的運行實施控制和調節,將太陽電池陣列發出的直流電轉換為交流電,驅動水泵,并根據日照強度的變化實時地調節輸出頻率,實現最大功率點跟蹤,最大限度地利用太陽能。水泵由三相交流電機驅動,從深井中抽水,注入蓄水箱/池,或直接接入灌溉系統。根據實際系統需求和安裝條件,可采用不同類型的水泵進行工作。
光伏揚水系統----為“沙產業”提供水利灌溉資源
沙漠生態新經濟是在治理沙漠的同時,利用沙漠中的陽光、風光和治沙植物,發展沙漠生態農業、能源生物種植、太陽能光伏產業和風光旅游等產業。作為發展低碳經濟的一種新型經濟模式,沙漠生態新經濟日益受到重視,并成為綠色的新財源。被稱為“中國航天之父”和“火箭之王”的錢學森同時還是沙漠開發的啟蒙者。錢老曾說“用100年時間來完成這個革命,現在只是開始,沙漠地區可以創造上千億元的產值”。
我國是世界上受荒漠化影響最嚴重的國家之一,荒漠化土地約為174萬平方公里。新疆、內蒙古、甘肅、青海、西藏5省(區)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重。今年北方地區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,荒漠化治理已經到了刻不容緩的地步。
種植合適的農作物或其他治沙作物,以達到固沙,固定水土的目的是整個荒漠化治理的核心方式。而這種方式的實現,極大地依賴水資源的利用。在我國荒漠化最嚴重的地區新疆、內蒙古、甘肅、青海、西藏5省(區)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備抽取到地表,然后對種植的農作物或其他治沙作物進行節水灌溉。深圳天源推出的光伏揚水系統在上述5省(區)地區,能夠最大限度地發揮日照資源極其豐富的優點,對不同深度的地下水進行抽取,節水灌溉地表農作物或其他合適作物。
光伏揚水系統的應用
1. 2001年,應用于我國新疆的“光伏揚水沙漠高速公路防沙林灌溉系統”
2001年,應用于我國新疆哈德沙漠高速公路肖塘路段的全球第一套“光伏揚水沙漠高速公路防沙林灌溉系統”。該系統功率為15千瓦、揚程為45米、日揚水6~7.5小時,為沙漠高速公路防沙所種植的灌木、拐棗、檉柳等進行節水滴灌,形成公路防沙林。起到固沙綠化,阻止沙漠化蔓延,改善周圍環境及生態環境的作用。該系統全年運行可發電27 375 千瓦·時,在25年使用年限內可節省標準煤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。
2. 2009年,應用于陜西榆林靖邊縣的“牛玉琴光伏揚水沙漠生態農業灌溉系統”
治沙英雄牛玉琴在毛烏素沙漠治沙30年,因為缺乏灌溉,種植成活率極低,利用光伏揚水系統進行全自動灌溉,在沙土地上種出了西瓜,為30萬畝沙漠經濟植物種植奠定了基礎。該項目采用Solartech PS3000光伏揚水系統全自動滴灌,灌溉沙土面積105畝。年發電量可達7 500千瓦·時,在其25年的使用年限內,可節省標準煤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。使用光伏揚水滴灌系統進行施肥和用藥,可減少肥料和農藥用量,減少環境污染。光伏揚水重力滴灌與地面洪灌相比,可節水70%。
3. 2009年,應用于駐海島軍民生活供水的“光伏海水淡化系統”
該項目采用Solartech PS5500 PS3000光伏海水淡化多機系統,利用PS3000系統控制提升泵,PS5500系統控制海水淡化裝置,太陽能光伏陣列發電通過逆變器直接驅動淡化裝置進行海水淡化,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殖。該系統每年可發電14 600千瓦·時,在其25年的使用年限內可節省標準煤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。
4. 2009年,應用于非洲大型的“光伏揚水農業灌溉及生活用水系統 ”
該系統在烏干達首都郊區建成,烏干達具有得天獨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光伏揚水農業灌溉及生活用水系統,該系統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業灌溉。該系統每年可發電 27 375 千瓦·時,在其25年使用年限內可節省標準煤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。現烏干達政府專門成立了“農村光電產品啟動項目計劃”辦公室,并推動太陽能產品在廣大農村地區使用。
5. 2009年,應用于西亞巴基斯坦的“光伏揚水農業灌溉系統”
該系統在巴基斯坦拉合爾市Arifwala鎮建成。巴基斯坦70%的人口從事與農業有關的行業,在能源日益緊缺的情況下,采用光伏揚水系統替換柴油發電機抽水系統,解決了柴油發電機維護成本較高,噪音大、嚴重污染環境和需要儲備柴油的安全隱患等難題。該項目采用Solartech PS7500光伏揚水農業灌溉系統,無需人員看守,最大程度地降低了人力財力,實現了農業現代化。該系統每年可發電 14 600千瓦·時,在25年使用年限內可節省標準煤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。
6. 2010年,廣西南寧地區“光伏揚水農業灌溉系統”
2010年,全國面臨特大干旱災情,廣西地區屬于重災區,長時間高溫無雨,干旱級別已達到嚴重。此次,我們廣西南寧地區的一位農民兄弟在網絡上獲得天源公司的光伏揚水系統,能夠通過地下水來很好的解決農業灌溉問題,自行購買了一套小功率的光伏揚水灌溉系統。項目中采用的是Solartech PB370-2的系統,每天能出水11.3噸。此系統每年能發電約1400度,在25年使用年限內,可節省標準煤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。
7. 2010年,中國西藏自治區那曲牧場灌溉
那曲位于中國西藏自治區,海拔均在4450米以上,草原遼闊,是純牧業地區,許多偏遠無電地區的耕地、草牧場缺乏灌溉條件,一旦生產季節缺乏足夠的雨水,農牧民就很難獲得收成。運用光伏揚水系統提高水的利用率,在發電過程中沒有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出,沒有噪音,不產生對人體和動物的有害物質,不會污染環境。從根本上改善了農牧業的發展。項目中采用Solartech PS1100-5系統,日出水量可達50噸以上。該系統每年可發電3660千瓦時,在其25年的使用年限內可節省標準煤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。
8. 2010年,巴基斯坦林業種植灌溉系統
該系統建立于2010年6月巴基斯坦信德省Kashmore地區,采用Solartech PS1100-3光伏揚水農業灌溉及生活用水系統,日出水量為45000升。該系統每年可發電3660千瓦時,在其25年的使用年限內可節省標準煤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。光伏揚水系統廣泛運用于農業、林業種植灌溉。系統全自動運行,無須人工值守,大大的減少維護費用,充分利用太陽能,提高樹木生產量。在農業、林業等領域具有廣闊的應用前景。
我國已成為全球光伏揚水行業的領航者
目前,我國已經成為全球太陽能應用硅材料的第一大國,發展光伏產業應用已成為各界共識,而在實際操作中,光伏揚水系統面向農業灌溉、荒漠治理、畜牧養殖等低碳經濟、生態環保市場,具有獨立運行無需并網、不需儲電、節約成本等諸多優勢,與節水灌溉設備結合可以充分運用新能源。在荒漠地區農業領域進行節能、節水灌溉種植長柄扁桃果、文冠果、紅高粱、瓜果、蔬菜等經濟植物,既可增加農田面積、增加糧食產量,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、清華大學深圳研究生院、電力系統國家重點試驗室深圳研究室共同開發的光伏揚水系統產品,應用于我國新疆沙漠高速公路、陜西荒漠農業、深圳湖水循環、無錫城市水景、駐軍海島海水淡化以及海外多個國家。該光伏揚水系統為全球太陽能行業開辟了農業灌溉、沙漠治理、生活供水、城市水景、海水淡化等新興市場。光伏揚水系統應用于農業灌溉、荒漠治理等領域,增加了農業灌溉面積,使荒漠變為耕田,具有重大的政治效益和社會效益,是符合成本效益和經濟效益的系統解決方案。