論太陽能技術(shù)在農(nóng)村小型泵站工程中的應(yīng)用

【摘要】近年來隨著太陽能技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，其應(yīng)用也越來越廣泛，本文就此分析探討了太陽能技術(shù)在農(nóng)村小型泵站工程中的應(yīng)用，以期促進(jìn)我國小型泵站工程的進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】太陽能技術(shù)；農(nóng)村；小型泵站工程；應(yīng)用

1、農(nóng)村小型泵站基本概況

目前我國大多數(shù)的農(nóng)村小型泵站都因?yàn)榻ㄔO(shè)時(shí)技術(shù)以及設(shè)計(jì)理念上的影響，已經(jīng)逐漸的開始無法適應(yīng)如今的農(nóng)村發(fā)展需求了，尤其是小型泵站在使用過程中的能耗問題，小型泵站在使用過程中產(chǎn)生大量的能耗，因此嚴(yán)重的影響了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2、小型泵站發(fā)展中存在的問題

2.1 小型泵站功能衰減落后

在我國發(fā)展的過程中小型泵站的建設(shè)大多數(shù)都建設(shè)于上個(gè)世紀(jì)的80年代左右，在這一時(shí)期建設(shè)的泵站因?yàn)槭艿浇ㄔO(shè)技術(shù)以及建設(shè)設(shè)計(jì)理念的限制，因此無論在工程的施工質(zhì)量還是施工技術(shù)上都存在一定的不足。再加上長期的使用導(dǎo)致了工程設(shè)備的老化，嚴(yán)重的影響了泵站的功能。

2.2 泵站設(shè)計(jì)上的不規(guī)范

我國很多的泵站都存在著設(shè)計(jì)上的不規(guī)范，因?yàn)楹芏嗟谋谜驹谠O(shè)計(jì)時(shí)都不是由專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而是根據(jù)需求進(jìn)行相關(guān)的功能設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的不專業(yè)導(dǎo)致了泵站存在嚴(yán)重的功能紊亂，在運(yùn)行過程中泵站的運(yùn)行效率和工作性能都嚴(yán)重的不足，影響了泵站的使用與發(fā)展。

2.3 泵站運(yùn)行時(shí)間過長導(dǎo)致抗災(zāi)能力降低

因?yàn)楸谜鹃L期的運(yùn)行導(dǎo)致了其大多數(shù)的設(shè)備都存在極為嚴(yán)重的老化現(xiàn)象，這就導(dǎo)致了設(shè)備在使用時(shí)存在嚴(yán)重的問題，而泵站的設(shè)備損壞導(dǎo)致了設(shè)備在遇到災(zāi)害時(shí)無法進(jìn)行及時(shí)有效的抗災(zāi)，導(dǎo)致了設(shè)備系統(tǒng)的抗災(zāi)能力大幅度的降低。

2.4 泵站運(yùn)行效率低能源消耗大

小型泵站在運(yùn)行過程中因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)的檢查與維護(hù)，導(dǎo)致了泵站在長期的使用下內(nèi)部存在嚴(yán)重的磨損，導(dǎo)致了泵站的運(yùn)行效率嚴(yán)重的降低，無論是泵站的排灌流量還是運(yùn)行效率都比相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要低。而一旦泵站的運(yùn)行效率降低，就會(huì)導(dǎo)致泵站的能源消耗提升，而能源問題近年來受到的關(guān)注一直較高，農(nóng)村小型泵站在運(yùn)行過程中需要消耗大量的能源，這樣一來不僅僅會(huì)影響水泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，也會(huì)造成一些不必要的能源損耗，并且造成一定的環(huán)境污染。

3、太陽能技術(shù)在農(nóng)村小型泵站工程中的應(yīng)用

3.1 工程概況

某村落位于我國南方地區(qū)，水資源豐富，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一直以來都是依靠的提水灌溉的方式進(jìn)行農(nóng)田灌溉。但是在實(shí)際的應(yīng)用中需要消耗能量和經(jīng)常性地進(jìn)行維護(hù)﹑修理﹐其管理費(fèi)用比自流灌溉要高得多，直接影響了村民的生產(chǎn)、生活。為了提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高水資源的利用效率，降低能源的損耗，擬建小型泵站工程以期促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，考慮到泵站的能源消耗情況以及穩(wěn)定性，決定建立光伏泵站。

3.2 光伏泵站建設(shè)情況

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有塘壩 2 座，但由于年久失修，塘壩淤積嚴(yán)重，無法蓄水，農(nóng)業(yè)灌溉用水無法保障。本次工程采用光伏提水泵站，設(shè)置 4 組 20KW 的光伏板，用新能源為傳統(tǒng)電力覆蓋不到的地區(qū)提供電力供應(yīng)，光伏與節(jié)水灌溉結(jié)合，逐步形成“光伏水利”新概念，控制器、光電池以及光伏水泵是光伏提水系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分。太陽能輻射可以直接通過光電池轉(zhuǎn)化成電能，然后通過控制器的處理，將直流電轉(zhuǎn)化成交流電。只有交流電才能夠?qū)崿F(xiàn)逆變，從而達(dá)到對(duì)水泵跟蹤和控制的目的。在光伏提水系統(tǒng)中，楊水是靠潛水電泵裝置實(shí)現(xiàn)的，主要包括配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、潛水水泵、用水終端。有效的推進(jìn)了農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉，強(qiáng)化水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的有效措施。

3.3 光伏水泵的應(yīng)用特點(diǎn)

在農(nóng)村小型泵站工程中應(yīng)用光伏水泵能夠有效的促進(jìn)農(nóng)村小型水利系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展與進(jìn)步，光伏水泵系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行，無需人工值守，系統(tǒng)主要由光伏揚(yáng)水逆變器、光伏陣列、水泵組成。系統(tǒng)省卻掉蓄電池之類的儲(chǔ)能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅(qū)動(dòng)水泵揚(yáng)水。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)，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。當(dāng)日照充足時(shí)保證系統(tǒng)額定運(yùn)行，當(dāng)日照不足時(shí)，設(shè)定最低運(yùn)行頻率滿足，確保太陽能電池電力的充分應(yīng)用。太陽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)換為電能，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力電源。水泵從深井或江河湖泊等水源中提水，注入水箱，或直接接入灌溉系統(tǒng)。直流泵、交流泵、離心泵、軸流泵、混流泵、深井泵等均可使用。

3.4 光伏水泵的發(fā)展意義

在新農(nóng)村發(fā)展建設(shè)的過程中，政府加大了對(duì)于農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的改造與升級(jí)力度，小型水泵工程就是其中的一項(xiàng)。根據(jù)我國十二五期間的規(guī)劃，我國很多地區(qū)都將農(nóng)村小型水泵的更新改造工程落到了實(shí)處。

近年來隨著能源的緊張，人們開始開發(fā)新能源，加大了對(duì)于新能源的開發(fā)與利用，其中太陽能的開發(fā)利用技術(shù)已經(jīng)逐漸的發(fā)展成熟，并且取得了極為廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用太陽能技術(shù)研究生產(chǎn)出的水泵被稱為太陽能水泵，也就是光伏水泵。光伏水泵在使用過程中僅僅消耗太陽能，其在工作過程中不需要消耗柴油等化石原理，也不需接入電網(wǎng)消耗電能。其消耗的是潔凈的太能能，并且通過自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)的灌溉，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約與環(huán)境的保護(hù)。

結(jié)語

在農(nóng)村小型泵站發(fā)展的過程中傳統(tǒng)的泵站工程能源消耗過大，應(yīng)用太陽能技術(shù)開發(fā)的新型光伏泵站不僅能夠有效的降低能源的消耗，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化灌溉，促進(jìn)了我國農(nóng)村的進(jìn)一步發(fā)展，為我國社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)提供了有力的保障。

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作者簡介：姓名：黃光茂，出生年月：1984.06.25，籍貫：貴州羅甸，性別：男，主要從事工作：水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，職稱：水利中級(jí)工程師。學(xué)歷：本科，單位：貴州省羅甸縣水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督站。