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廣西地處祖國西南部，社會經濟發展比較落后，是“老、少、邊、山、窮”地區，農村人口眾多，零星分散，農村水利的能源問題、環境問題在廣西表現十分突出，利用太陽能技術解決農業灌溉或邊遠地區農村人飲提水問題，是一條既經濟又可行的途徑。它不僅對改善區域生態環境和節約能源起到一定的促進作用，還對廣西能源可持續發展、調整能源結構、改善農民生產生活條件、提高農民生活質量起到很好的作用。 1太陽能光伏技術在廣西水利領域的需求分析 1.1農村人飲工程太陽能提水泵站 廣西地處云貴高原東南邊緣，地形以中山、丘陵為主，占廣西總面積的68.30%，石灰巖分布很廣，特別是桂西北巖溶地區，巖石裂隙、溶洞極為發育，地下水比降較大，埋藏較深，河谷深切，多呈“V”型峽谷，山體巖石裸露，土地分布零星，土壤覆蓋層薄且多為砂壤土，保水性差，降雨大部分通過巖溶裂隙和石灰巖漏斗流入地下，地表水資源十分有限。加上地域覆蓋范圍廣，耕地分布零星，農民群眾居住分散，都是造成廣西農村飲水不安全的主要原因。根據《廣西農村飲水安全工程“十二五”規劃》，在“十二五”期間，廣西計劃總投資1321780萬元，解決廣西農村飲水不安全人口1506.90萬人（含農場13.20萬人、林場9.40萬人），解決農村學校飲水不安全人口272.74萬人。修建提水工程是解決農村飲水安全問題的主要措施之一，提水的關鍵是動力，但在缺電無電邊遠地區，交通不便，10kV以上供電線路造價超過10萬元/km，通過牽線引電提水成本較高，這種小負荷、長距離的輸電方式顯然是不合理和不經濟的。廣西農村年日照時間在2000h左右，太陽能資源相對豐富，加之采用太陽能水泵提水可日出而作、日落而歇，無需專門人員看管，可提高農村飲水安全工程自動化管理水平，節約能源，對促進廣西“資源節約型”及“環境友好型”社會建設具有深遠影響和重大意義。 1.2農業灌溉太陽能提水泵站 根據調查，結合《2010年廣西統計年鑒》、《廣西農業發展“十二五”規劃大綱》以及廣西多年來實施高效節水灌溉的經驗，廣西適宜發展高效節水灌溉的主要農作物有糖料蔗、玉米、蔬菜、水果等，其中水果主要有香蕉、葡萄、柑桔、芒果等，廣西適宜發展高效節水灌溉面積1761萬畝。根據《廣西壯族自治區高效節水灌溉項目“十二五”實施方案》，廣西在“十二五”期間計劃發展高效節水灌溉面積300萬畝，其中，大田糧食作物高效節水灌溉面積65.2萬畝，甘蔗高效節水灌溉面積141.0萬畝，設施農業53.3萬畝，水果高效節水灌溉面積40.5萬畝。發展高效節水灌溉工程要依賴水泵提水加壓提供足夠的水壓，加上廣西高效節水灌溉主要集中在坡耕地，離鄉鎮、村莊比較遠，采用變壓器從電網接電難度大、成本高。相對而言，通過采用光伏提水系統把太陽能轉換成電能提水，是解決高效節水灌溉工程能源問題是有效手段之一。 1.3應急抗旱提水泵站 廣西多年平均降雨量為1537mm，但由于地形起伏和大氣環流的影響，降雨時空分布極不均勻，降雨多集中在4-9月，占全年總降雨量的80.9%。因此，春秋易旱、夏澇冬干的特點十分明顯，素有十年九旱之稱。據比較完整的資料記載，廣西1700-1945年共發生大小旱災152次，全自治區性的大旱有12次。根據建國后的統計資料顯示，廣西受旱面積1000萬畝以上的旱災，1951-1980年平均4.3年發生一次，1981-2000年平均1.7年發生一次，2001-2007年平均1.4年發生一次。特別是大石山區，群眾居住零星分散，用電用水比較困難，遇到干旱年份，更是無電無水可用。旱災的出現，往往導致災民無水可飲，農作物無水可灌，通過修建移動式應急抗旱提水泵站，可以因地制宜、及時地解決群眾的生活生產用水問題。 2推廣的可行性分析 2.1太陽能光伏技術在水利應用現狀 太陽能提水泵站已在我國西藏、新疆、甘肅、青海、寧夏、海南、內蒙古、河南等省份推廣應用，廣西桂林市興安縣修建了2座農村飲水工程和灌溉工程的太陽能提水泵站，其中農村飲水工程太陽能提水泵站已成功運行。根據其他省份的研究成果，結合廣西實際情況，廣西年日照小時數1063-2263h，桂南沿海和桂東南在2000h以上，桂北則在1400h左右；年太陽輻射總量為90-110kcal/cm2，即年均太陽能輻射總量4190-5016MJ/m2•a。1kW太陽能光伏提水一般出水時間為8:50-17:50，以揚程110m為標準，平均出水流量為4m3/h，冬季最大流量5m3/h，夏季最大流量達到12m3/h，最小流量3m3/h。從出水量指標看，推廣光伏提水技術可行。據調查，目前太陽能光伏技術在廣西水利領域主要應用在桂林市興安縣的農村人飲提水泵站和農業灌溉提水泵站。2010年興安縣嚴關鎮馬頭山村飲水工程采用了太陽能輔助抽水系統，該工程解決農村人口346人的飲水不安全問題，總投資21.30萬元（其中，中央預算內資金14萬元，自治區配套資金2萬元，縣配套5.3萬元）；其中太陽能輔助抽水系統投資7.2萬元，人均投資208元。2011年，桂林市興安縣界首鎮興田村柑桔滴灌工程也應用了太陽能光伏技術。該工程設計灌溉面積300畝，主要作物是柑桔，工程總投資61.1萬元，即畝均投資2037元/畝；其中太陽能輔助抽水系統6.5萬元，即畝均217元。另外，廣西水利廳計劃在南寧市上林縣，桂林市興安縣、全州縣、永?？h以及河池市都安縣，選取8個村屯開展農村飲水安全工程太陽能水泵試點工作，計劃總投資279.17萬元，項目受益人口3126人。 2.2太陽能光伏技術發展日臻成熟 太陽能光伏產品主要由太陽能電池板、控制系統、應用端器具等部件組成。單晶硅太陽能電池板壽命最高達10-25年以上，控制系統無故障使用期為5-7年，經維修可用15年，水泵可用15年。目前，廣西生產的太陽能電池板光電轉化率已達到17%-18%、雖然與世界先進水平的25%的轉化率還有一定的差距，但技術已經相當成熟；對提高系統效率、可靠性、系統壽命、降低成本起關鍵作用的核心部件——控制器、逆變器也已實現自行生產。另外，廣西發展太陽能光伏有著得天獨厚的優勢：一是廣西硅礦儲量居全國之首，占全國總儲量的50％，地下硅礦儲量在2億噸以上，而且資源稟賦較好，大部分礦體類型簡單、純度高、礦脈大、開發便利、價值高；二是廣西地處低緯度，屬副熱帶季風氣候，長夏短冬，陽光充足，太陽輻射強烈，日照時間較長。#p#分頁標題#e# 2.3太陽能光伏提水經濟可行 目前，太陽能供水系統（含太陽能電池板、控制器、防雷匯流箱、支架、線纜及配件）21元/W，比常規能源每千瓦多投入2.1萬元，但也節約了大量的電力及勞動力。以興安縣已經實施的兩座太陽能光伏提水泵站為例，每座泵站裝機功率均為15kW，即太陽能供水系統投入32萬元。相同功率的常規能源泵站年均用電5.48萬kW•h，目前農業電價為0.4元/kW•h，水利工程運行年限取15年，即需要電費33萬元。同時，利用常規能源需要安排專人管理，根據《2010年廣西統計年鑒》，水利行業年均工資1.08萬元/人，即15年需要管理費16萬元。因此，修建太陽能光伏提水泵站在經濟上是可行的。 2.4太陽能光伏技術效益良好 將太陽能光伏技術應用在農村人飲、農業灌溉和應急抗旱上，會帶來良好的社會效益和經濟效益。一是通過農村飲水工程，增加了農戶收入，主要為3個方面：①降低發病率而減少醫療、醫藥支出；②節省取水設施、工日而增加的收益，包括原來取水費用的節省和原先用于取水的勞動力外出務工的收入；③發展家庭經濟的收益，包括供水增加后發展養殖業和庭院經濟以及發展傳統小型工商業的收入；二是實施高效節水灌溉，節水增收：糧食作物畝均節水112m3，經濟作物畝均節水64m3，林果草畝均節水57.6m3；糧食作物畝均增產64kg，經濟作物畝均增產1410kg，設施農業畝均增產28.8kg，林果草畝均增產320kg；畝均節地0.015畝；三是廣西旱災發生比較頻繁，特別是大石山區，十年九旱，群眾居住零星分散，用電用水比較困難，采用移動太陽能光伏提水泵站，可以在該區域發生旱情時，為老百姓提供及時水、救命水。 3結論與建議 （1）廣西開發的太陽能光伏產品性能與技術不斷成熟，目前成本較高的障礙正在隨著技術進步和大規模生產而減小，其后續運行成本低廉的優勢明顯，適合于農村地區對農村飲水、應急抗旱和節水灌溉等方面的現實需要，特別是能夠解決無電區域群眾的用電難問題，促進邊遠地區的經濟社會又好又快發展；（2）太陽能光伏產品推廣應用可以緩解傳統電能不足的壓力，對節能減排、生態環保和能源安全具有極深遠的戰略意義；（3）由于太陽能光伏技術一次性投入較大，如這部分投入由受益群眾承擔，對目前尚未算富裕的農村居民來說，要籌集這部分資金難度較大。因此，建議政府研究制定太陽能光伏產品補助標準和補貼政策，通過“消費補貼”、“貼息貸款”、“政府采購”的方式補貼消費，使廣大農村地區和群眾買得起、用得上。
