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云南农业职业技术学院光伏水泵提水灌溉可行性研究

更新时间：2009-03-28

太阳能水泵系统的基本原理是利用太阳能电池板将太阳能直接转换为电能，驱动电动机带动水泵从水源提水。它具有无噪声、全自动、高可靠、供水量与蒸发量适配性好等许多优点。云南农业职业技术学院依托云南伏施特科技有限公司FSP0120型号光伏发电组件，对提水灌溉学校农场大棚及牲畜饮水可行性进行研究。

1 概述

云南农业职业技术学院位于昆明市官渡区大板桥镇小哨乡，属全国太阳能辐射三类地区，年辐射量5300MJ/m2左右，年平均日照时间在2300h左右[1]，具有良好的太阳能资源。光伏灌溉技术在解决农场大棚灌溉及牲畜饮水具有巨大优势，美丽的花庄河穿云南农业职业技术学院而过，利用光伏

灌溉系统，抽取花庄河水到农场蓄水池，可用于大棚黄瓜、番茄等蔬菜灌溉，同时用于农牧场饲养牲口饮水。装载1kW组件，每年可节电2300度。

教学过程包括学生在课程平台进行分散的线上自学和课堂面授教学两部分．线上自学与课堂面授结合，自主学习与集中学习结合，满足学生个性化学习需要．点面结合，使学生熟练掌握基本知识，理解重点和难点问题．

2 光伏水泵系统简介

交流光伏水泵系统由太阳电池组件、水泵逆变器以及通用交流水泵组成，其示意图如图1所示。

  

交流光伏水泵系统组成示意图

3 光伏水泵经济效益分析

世界银行在盛产石油的中东地区作了具有明确结论的经济性比较，就其每立方米的水价而言，光伏水泵的水价与柴油机水泵水价持平的系统功率约在 40kW。由于近几年太阳电池及其它电子控制器件的降价及燃油价格的疯狂上涨，两者水价持平的功率在75kW左右[2]。以 1kW 光伏水泵提水系统与柴油机提水系统进行经济性对比：

2.1.2 氧化还原电位 处理1、处理2的土壤表层溶液氧化还原电位均表现为前期快速下降，移栽后7 d分别下降至最低值-301 mV和-426 mV，之后开始上升，11 d后趋缓。说明，随着秸秆覆盖量的增加，土壤中还原性物质随之大幅度增加。

  

装置名称 光伏水泵提水 柴油机提水总投资20000 元（其中 1kW太阳电池组件 16000 元，控制 / 逆变系统2500 元；专用光伏水泵 500 元，附件500 元；安装费用 500 元）1800 元（其中：1kW 内燃机投入为 1000元，水泵为 800 元）其他投入 年运行维护费 150 元 年维护费为 610元；人员工资 1000 元/月提水量每年提11040立方米（扬程10m，流量80L /min，一年工作2300h）每年提水40000立方米成 本太阳电池组件按 25 年折旧，其余设备按 8 年折旧，每立方米水的投资成本 0.03元，维护成本 0.004 元，能源消耗费 0，每立方米水的成本为0.035 元折旧按 8 年计算，每立方米水投资成本：0.006 元；维护成本：0.0 4元；每升燃油按 6元计算，支付燃油费 9600 元，能源消耗：0.24 元；每立方米水的成本为0.32 元。该成本尚未计入人员工资

由此可见，柴油机水泵初期投资低是其优点，但随着运行年数的增加，其运行维护费用将不断增加，每立方米水的成本将因此而逐年增长；光伏水泵尽管其一次性投资较大，但其运行费用极低，每方水提水成本与内燃机提水和电力提水相比是最经济的。由于它的运行费用低和少维护或免维护等特点，其水的成本上升很缓慢，5年以后，柴油机水泵的水成本将是光伏水泵水成本的两倍还多，两者的盈亏平衡点约在2年左右。昆明市官渡区小哨乡太阳能资源丰富，年日照时间在2300h以上，年总辐射量在5300kJ/m2以上，因此太阳能水泵可为人畜饮水和提水灌溉提供可靠的能源保障，从而成为经济发展的根本保障。

4 结论

从上述分析可以看出，光伏水泵有显著的经济效益和社会效益，同时随着新工艺、新材料的发展，光伏水泵系统及其配套设施的成本将会逐年递减，系统可靠性进一步提高，光伏水泵提水的效益也会逐渐提高[3]。将光伏水泵应用于云南农业职业技术学院农牧场蔬菜大棚灌溉及牲畜饮水在节约大量电能，降低了相关费用同时，提供清洁无污染能源，保留青山绿水，为子孙造福。

参考文献：

[1]《中国太阳能辐射资料库》，2015年.

[2]刘旭帅.光伏水泵应用优势的研究[J]科技天地，2011(1):76.

[3]刘厚林.光伏水泵系统及其应用前[J]水泵技术;2002（02）.

 
陈智平，夏松，王映钦，段德松，经震寰
《农村实用技术》 2018年第05期
《农村实用技术》2018年第05期文献

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