張勇
摘要:現代社會發展極為迅速,對資源以及能源消耗極大,各類能源逐漸呈現緊缺狀態。其中,以用水為主,無論是農業灌溉,還是生活,都需要應用大量水資源。在水資源供應中,需要應用諸多能源,為降低能源消耗,避免能源消耗帶來的污染問題,可以選擇太陽能的光伏水泵,將清潔的太陽能,轉換為電能,以此完成供水與灌溉任務,以此提升灌溉或是生活用水經濟、社會與生態性,為更多資源應用提供可行性參考意見。
關鍵詞:太陽能;光伏水泵;應用優勢
資源緊缺、能源消耗帶來的污染問題,早已引起各國重視,并成為當前社會發展,應首要解決的問題。在水資源應用中,借助太陽能光伏水泵,不僅能夠將太陽能合理應用,更能直接轉換為電能,進而帶動光伏水泵工作。光伏水泵應用,能夠降低能源消耗,且太陽能應用價格低廉。合理應用太陽能,不僅節能環保,更能推動科技進步。因此,應給予光能水泵應用充分重視,并分析其應用優勢,希望為現代社會可持續發展提供有力支持。
1.??? 光伏水泵基本概述
對光伏水泵加以分析,在運行前,需要吸收太陽能,并將太陽能進行吸收與轉換,只有將太陽能逐漸轉換為電能[1],并借助一系列控制方式,才能帶動水泵工作,并將水泵從地下抽出,作為灌溉或是生活用水。此種光能轉換的灌溉方式,其灌溉經濟性較高,且灌溉用水人畜共用,其安全性較高。但是,此種光伏水泵所用的灌溉方式,通常應用于農作物灌溉中,無論是滴灌、噴灌還是微灌,都能應用此種光伏水泵。將水泵與不同噴灌方式相結合,有利于節水、節能、增產、增收,此種光伏水泵,在國內多個區域應用,并得到重點推廣,為更多貧困、水電資源緊缺區域,帶來極為顯著的經濟效益空間,這也是光伏水泵應用的主要目的。
2.??? 分析光伏水泵應用帶來的不同優勢
2.1? 光伏水泵應用帶來的經濟優勢
對光伏水泵的整體結構加以分析,光伏水泵的結構相對簡單,無論是水泵的維護,還是維修,都相對簡單,較為簡單的水泵結構,如得到合理應用于維護,勢必會增加水泵的使用期限。就當前國內所用的光伏水泵使用期限加以分析,水泵的使用期限多在20年左右,并在全國范圍內,得到重點的推廣與應用。以當前國內農作物灌溉工作為例,通常來說,在農作物的灌溉工作中,一套的光伏水泵,其價格大約在10萬左右,且后續的使用與維護費用幾乎零成本。如果將同樣的農作物灌溉放在城市中,城市水泵運轉,其二十年的基本耗電量,保守估計在16萬度左右,如果以每度電0.6元進行計算,在20年中,所需費用近10萬元[2]。城市的水泵運轉,雖然,20年的耗電量,基本與光伏水泵的成本一致。但是,絕大部分應用光伏水泵區域,多為偏遠的山區,這些山區遠離城市,其電力成本相對較高,以20年為一個周期,偏遠山區應用光伏水泵,其成本遠低于城市水泵運轉。如以長期為例,考量社會、經濟效益,光伏水泵性價比最高,亦是偏遠山區最佳灌溉與用水方式。因此,如果有長期灌溉考慮,應選擇適合的水泵,其中,應以光伏水泵為主,此種方式,較為實用,且效果良好。
2.2? 光伏水泵應用帶來的社會效益
對國內地理環境加以分析,部分區域水資源短缺,其中,以西北地區為主,西北地區的整體沙漠化程度相對較高,水資源短缺,一直是西北區域應首要解決的問題。此外,部分西北區域,水資源短缺問題極為嚴重,甚至飲水問題都未能得到解決。而部分西北區域,雖然,地表淡水資源短缺,卻含有大量地下水。例如,在西北區域的祁連山或是昆侖上,這些區域含有大量的地下水,如果這些區域的地下水得到合理的利用與開發,并保護水資源環境,能夠解決飲水與灌溉存在的問題。西北區域地理環境相對復雜,很多農作物種植在山邊。此外,就西南區域進行分析,西南區域的農作物種植多以梯田為主,這也是西南區域種植的主要特征。受到季風氣候的影響,西南區域氣候炎熱雨水較少,很多農作物并不適合在西南區域種植。為解決這一問題,使西南區域農作物種植更為多樣化,在實際工作中,可以選擇光伏水泵,借助光伏水泵抽取地下水,確保西南偏遠區域能夠獲得充足水源。借助光伏水泵,直接抽取地下水進行灌溉,不僅能降低種植者的負擔,更能借助光伏水泵的滴水系統,節約更多水資源,確保水資源得到合理應用,以此實現農作物增產、增收。因此,在偏遠區域,應合理引入光伏水泵灌溉方式,以此帶動不同區域全面發展,解決飲水、用水存在的問題。只有這樣,才能解決農民所面對的切實問題,大幅度提升農業用水效率。
2.3? 光伏水泵所帶來的環境效益
就當前社會發展進行分析,我國已然邁入小康社會,經濟、科技水準不斷提升,意味著大眾需求不斷增加。為滿足社會發展與大眾的更多需求,多種資源與能源逐漸被開發。但是,此種過度的開發方式,極易導致自然生態環境受到損壞,部分自然生態環境,甚至受到不可挽回的破壞。例如,土地資源的不合理開發,或是灌溉不到位,導致森林面積減少、土質流失,這些存在的問題,都可能導致土地荒漠化。此類存在的問題,如不能得到解決,勢必會影響居住環境,嚴重時,甚至會影響區域種植。為避免此類問題,在實際工作中,應合理應用光伏水泵,并利用光伏水泵進行滴灌、微灌,在光伏水泵支持下,全新的灌溉方式出現,將其應用于西北或是西南區域,能夠有效緩解水源緊缺問題。處于生態環境發展考量,可以將光伏水泵灌溉技術應用于植被修復或是植樹造林中,對維護國內環境具有重要意義。合理應用太陽能光伏水泵,由于太陽能為清潔能源,在實際的應用中,不會出現毒害物質,對保護自然生態環境具有重要意義。應用全新的高新、環保方式,能夠滿足現代社會發展,對節能、環保、可持續的基本要求。如果,選用其他的供電方式,每三度電,就需要消耗一千克左右的煤炭,在煤炭燃燒這一過程中,亦會出現較多的碳排放。如果采用煤炭發電,以二十年為例,能夠產生18萬度電力資源[3],但是,需要消耗近60噸煤炭,并產生大量的毒害氣體。此種現象,應不斷優化、創新。只有合理引入太陽能光伏水泵,使用價格低廉、取之不盡的太陽能,不僅能逐漸恢復自然生態環境,更能遏制環境破壞速度,部分區域被破壞的環境,甚至逐漸被修復。因此,需要合理應用光伏水泵,并充分發揮其作用與價值,進而提升環境效益,推動現代社會節能、環保、綠色與可持續發展與進步,這也是光伏水泵應用的重要目的,希望能夠優化以往的能源結構,保護自然生態環境。
結束語:傳統的發電方式,雖然,能夠在短時間內,為水泵應用提供電力資源。但是,一旦出現惡劣天氣,或是停電等問題,極易影響水泵正常應用。再加上,傳統的電力供應方式,多以煤炭燃燒為主。因此,需要引入先進技術,例如,可以將太陽能轉換為電能的光伏水泵系統。光伏水泵系統維修費用低,且污染較小,甚至無污染,無論是對生態環境,還是社會經濟、環境效益,都具有顯著優勢,所以,應結合區域環境,做好光伏水泵高新技術的引進工作,并確保其穩定運行,得到合理應用。只有這樣,才能維護當前社會的穩步發展,并在發展的同時,節約自然生態資源,保護社會環境。
參考文獻:
[1].光伏水泵系統產業化關鍵技術及示范[J].云南科技管理,2019,32(06):87.
[2]?? 張蘇新,劉韜.光伏水泵最大功率跟蹤控制系統的設計與實現[J].蘇州市職業大學學報,2018,29(04):30-33.
[3]?? 孫晨.3KW便攜式光伏水泵逆變器的設計與實現[D].西安理工大學,2018(08):102-107.
[4]?? 張晨瀅,楊薇,嚴德廣,薛洋,曹辰旸.基于物聯網的智能光伏水泵灌溉系統[J].農村經濟與科技,2018,29(11):95-96.