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光伏水泵应用于防沙林木的节水灌溉

一、情况背景介绍：

中国经济在迅速发展的同时也面临着巨大的环境挑战，北方的沙漠化便是众多

问题之一。位于北方地区的城市，属于中国沙漠化最严重的地区之一。由于北京、

辽宁等地处在内蒙古沙源地下风方向，因此深受沙尘暴的影响。虽然国家各级政府

出台了多种有效措施以及大力度的政策支持，但要完全遏止沙尘暴的步伐，还需要

全社会的广泛参与。

我国北方地区多处于沙漠化地带，严重的沙漠化不但影响到交通运输线路的运

行稳定性和正常的使用周期，还严重影响到周边地区特别是北京的环境。希望我公

司能够帮助地方政府联手开展的防沙治沙林工程，能有效改善沙漠地区交通运输线

路等经济命脉的运行环境，建设防沙林为北京和北方地区的经济活动打造一道绿色‘

屏障’。

为了防止风沙对公路的侵蚀，沙漠公路建成初期全线均采用草方格来保护沙漠

公路的正常通行，这种护路工程，费时、费人工，成本高且使用寿命短，因此在沙

漠公路沿线建立永久的绿色防护林就成为沙漠公路防沙治沙最佳的首选方案。

因为在沙漠边缘，气候及环境都是非常恶劣，栽下去的树得到长期有效的灌溉，

成活率不足以30%，消耗大量人力及物力。本文着重介绍太阳能提水系统应用沙漠

边缘林木灌溉。

深圳市天源新能源有限公司是光伏水泵‘专用逆变器’和光伏‘扬水系统集成应用’

技术领域的专业制造公司。经在中国南北地区的不同气候下的系统运行测试、独立

光伏扬水系统能够满足沙漠公路防沙林的种植要求，不对环境的造成任何污染。深

圳市天源新能源有限公司拥有包括研发、制造、销售和服务等全方位的业务活动。

公司技术带头人徐政博士，早在2001年，就帮助地方政府建设了新疆哈德地区高

速公路防沙林光伏扬水灌溉系统工程，系统运行至今，状态良好。

二、系统介绍：

深圳市天源新能源有限公司的光伏‘扬水系统’的结构由太阳电池板、光伏扬水逆

变器和水泵构成，简单易用。为了降低建设和运行成本，减少运行维护工作，提高

系统的可靠性，系统摈弃了常规光伏系统中必须应用却对环境污染严重的蓄电池，

以蓄水替代蓄电，直接驱动水泵扬水，达到了环境零污染的标准。

光伏扬水系统对于解决偏远地区人畜饮水、农业及防护林灌溉等生态问题具有

广阔的应用前景。本项目结合新疆哈德地区沙漠高速公路防沙林太阳能扬水滴灌试

验系统的研究，历时八年的运行结果表明：该系统具有很好的动态响应特性和最大

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功率点跟踪效果;扬水专用逆变器各项技术指标优良，性能稳定，可靠性高。至目前，

国内外未见同类产品，产品技术处世界领先位置。

三、目标工程概况

针对于草坪种植、高速公路防沙林养护、沙漠治理等用途，现结合2001年在

新疆哈德地区沙漠高速公路防沙林太阳能扬水滴渗灌系统的真实案例数据进行分

析。及其多年来在新疆塔克拉玛干沙漠公路生态工程中的运行情况和成功应用效果，

给出了太阳能光强和每天扬水时间与逆频器频率和流量等的测试曲线和多副沙漠生

态渗灌种植的图片，并对太阳能扬水做出了简要的经济分析。

1.2001年在新疆哈德地区沙漠高速公路防沙林太阳能扬水滴渗灌系统

1).太阳能扬水站设计与建设

为了解决沙漠防护林种植用水问题，我们设计了单机容量15KW的太阳能扬水

系统。

PS15000光伏水泵扬水系统主要技术参数如下：

太阳能电站总功率15KW

扬程85m太阳能方阵技术参数

流量36m3/h开路电压DC685V

工作电压DC556V短路电流DC28.8A

启动光照强度410W/m2工作电压DC556V

停止光照强度360W/m2工作电流DC26.4A

每日扬水时间6~7.5h占地面积200m2

每日扬水量135m2浇灌面积70亩(46,200m2)

2).种植效果

基于塔里木沙漠公路沿线的自然环境，植物种选择要特别关注植物的耐盐、耐

旱、耐寒、耐高温、耐风蚀沙埋等特性。根据前期的研究成果，并借鉴已建工程的

成功经验，植物种选用沙拐枣、柽柳和梭梭三类优良固沙灌木树种，但在柽柳属植

物种类选用时，要特别注意不同种耐盐能力和对