利用光伏扬水系统和电网供电在农业水利灌溉的差异

来源：索比太阳能光伏网发布时间：2014-04-11 16:07:23

　　　在我国农林灌溉方面，灌溉系统中水泵的扬水动力来源主要有三类：电网、柴油发动机和太阳能光伏扬水系统。这三类动力源差异较大，各有其特点和优势。农田电网供电灌溉由于供电电网的电压幅值、频率固定，所以灌溉系统中水泵的运行转速稳定不变，且一直处于系统设定的最高转速（50 hz ）工作，保证了扬水系统灌溉出水量恒定不变，即整个灌溉系统每分每秒的出水量保持一致，均处于最大值。
　　　
　　　长久以来的电网供电农业排灌呈现出一些缺陷，其一是安全管理隐患多，由于农业排灌设施大多是上世纪八十年代兴建，老化严重，加之规范安全措施不到位，乱接乱拉现象普遍，存在严重的安全隐患。其二，电能损耗和电费回收难度问题突出，排灌设施设计标准不高，排灌用电季节性、随意性大，其计量管理落后，反窃电和排灌电费收取难度较大。其三，电力设施极易被盗。其四，农业供电用户分散，输电距离远、人口密度小，偏远地区建立电力设施成本昂贵，且受季节和气候的影响大，导致电压质量较难达到标准等等问题。
　　　
　　　从传统农林提水灌溉一般由稳定电网供电运行，我国农业地形复杂,电力提灌面积大,每遇旱情需要灌溉时,各地农电负荷一齐上网,原本很多地区无电网或电力资源紧缺，对本来已经十分紧张的电网造成了很大的压力，农业因灌溉动力无保障而减收现象时常出现。如何来平衡用电矛盾,减轻电网压力,保证农业抗旱灌溉工作顺利开展。农业光伏扬水灌溉系统及时解决这一难题，降低了农业水利电能及输电建设的成本，扩大了供电范围，彻底解决了偏远山区及无电缺电地区农业水电难题。
　　　
　　　如今，在我国各农林牧灌溉领域，使用太阳能光伏扬水系统来进行日常提水灌溉已非常普遍。太阳能光伏扬水系统中的水泵是通过系统太阳能光伏电池板进行供电，太阳电池阵列由多块太阳电池组件串并联而成，吸收日照辐射能量，将其转化为电能，为整个系统提供动力电源。现实情况是，太阳能光伏电池板的发电量与太阳光照强度有对应关系，太阳光越强，电池板的发电量就越大，系统出水量就会随着光照强度的变化而变化。所以，系统出水量会实时变化，当光照强度达到最大时系统出水量也达到最大值。

　　　太阳能光伏扬水系统灌溉时，可以根据太阳光的强度实时调节水泵转速，系统稳定可靠地工作，保证农业灌溉。所以，根据光照强度对水泵进行变频调速控制是太阳能光伏扬水系统与传统扬水系统灌溉最大的区别。光照很强时，电池板发电量大，水泵运行频率为50hz，出水量达到最大，与采用电网供电效果一样；但光照变弱时，水泵的运行频率就会小于50hz，出水量也会随之减少。目前的太阳能光伏扬水系统在应用时，就需要根据用户一天的用水需求来设计的，而不是精确到每分每秒。
　　　
　　　以深圳天源一个日用水量为65 m3，扬程11米的农业光伏扬水灌溉系统工程为例：

　　　一、太阳光照强度随时间变化