适用范围

水利，能源，农业，环保，社会经济可持续发

技术提供单位

水利部农村电气化研究所

技术简要描述

本技术以光伏离网供电技术为基础，整合取水、灌溉、净化、水肥一体化、海水淡化等专业技术及设备，构建光伏供水及水处理系统，实现利用太阳能这一清洁可再生能源对农业灌溉、家庭供水、社区供水等设施提供稳定可靠的水源，并可根据实际需求提供用户生活用水、直饮水、灌溉用水等多种不同工艺的水处理产品。其关键设备为：太阳能电池板、逆变器、光伏水泵、净化器、水肥一体化装置、海水淡化装置等。

技术信息

本技术光伏供水及水处理系统单个水泵功率最高100kW，每套灌溉系统可为几十公顷的农田进行灌溉，为3000人的村庄提供供水

商业应用情况

太阳能供水及水处理技术实现利用太阳能这一清洁可再生能源对农业灌溉、家庭供水、社区供水等设施提供稳定可靠的水源，并可根据实际需求提供用户生活用水、直饮水、灌溉用水等多种不同工艺的水处理产品。目前已在巴基斯坦、土耳其、菲律宾、肯尼亚等多个一带一路国家的上百个项目成功应用，用户反馈良好。应用示范工程介绍：1、工程名称：菲律宾吕宋岛Hinguinwin太阳能灌溉项目；所在地：菲律宾吕宋岛Quezon国家公园南面；工程规模：灌溉水稻面积56456m2； 2、工程名称：菲律宾棉兰老岛Taraka光伏供水项目；所在地：菲律宾棉兰老岛Lanao湖；工程规模：日均净化供水1500m3

希望在技术转移过程中得到的帮助/支持

无

设备投资

以功率13kW，扬程30米，日需水量520立方米的灌溉系统为例，将原有柴油发电系统替换为光伏灌溉系统的新增设备一次投入为10万元人民币左右，技术寿命25年。以每天1500立方生活用水的水处理系统为例，设备一次性投入约为50万元人民币，土建一次性投入约为100万元人民币，技术寿命25年。

年运行维护费

由于内置自动运行程序，该成套技术系统正常运行时，后期运行维护费用较少，只需定期对太阳能电池板进行清洗即可。年度运行维护费用预计包括人工费约1.00万元、设备折旧费约2.00万元。

投资回收期

在不考虑资金时间价值的条件下，本技术静态投资回收期为2年。以功率13kW，扬程30米，日需水量520立方米的灌溉系统为例，将原有柴油发电系统替换为光伏灌溉系统的新增设备一次投入为10万元人民币左右，而采用柴油发电，同样工作时间每天消耗柴油约25升，年消耗柴油成本约5人民币万元。2年即可收回投资。投资经济效益明显。

附加效益

本技术系统投入使用后，如将其用于灌溉，则可实现增产增收，如用于供水，则可使居民可以有稳定的水源供应。增加的产量需视不同作物而定，一般来说，蔬菜可增产15~28%，水果可增产10~15%，玉米可增产25~35%，而对于一些缺少灌溉的水稻产区，增产幅度甚至可达到50%，平均增收幅度约为20%。此外，利用本技术对柴油发电系统进行升级改造后，可以大幅节省柴油的消耗费用。以1kWh电能为例来简单计算对比，柴油发电的成本为1.1元/kWh，而太阳能的成本仅为0.11元/kWh。采用本技术既能减少柴油消耗又能减低碳排放保护生态环境。

综合效益

众所周知，太阳能是绿色、安全、环保、取之不尽用之不竭的可再生能源之一。将太阳能与农业灌溉、水处理净化、海水淡化等新技术新设备相结合，可有效降低用户对电网用电或者柴油使用的需求，大大节约成本，减少了当地污染。在一带一路国家中，灌溉设施落后的国家不在少数，且一些落后国家，居民社区供水设施严重缺乏，在这些国家推广应用本技术，将极大改善当地农民生产条件并可解决部分社区居民供水问题，政治经济及环保效益显著，其技术综合效益可从以下数据对比中得出：1、以装机容量1MW的光伏电站为例，每天发电量约为4400度，25年总发电量约为4015万度。按每瓦0.7美元的材料及安装单价，整个光伏系统造价约为70万美元，可简单折算平均每度电的价格为0.017美元；2、以柴油发电机系统为例，采用250kW的柴油发电机，每天工作22小时，每天耗油量约为1430升，柴油单价按0.63美元/升，每年油费约33万美元。3年不到的累计耗油费用，即可建立一套1MW的光伏发电系统；3、如折算为市电，市电平均单价按0.1美元/度计算，而1MW光伏电站简单折算后的电价仅为0.017美元。

障碍对技术转移影响等级

无

技术成熟度

本技术涉及设备工艺成熟，系统集成度较高，可分为光伏供电模块、取水模块、供水及灌溉模块、水净化模块、海水淡化模块及水肥一体化处理模块等多个集成化模块，根据不同用户需求进行合理配置，设备及系统集成度高。本技术已经在国内外多个农田及乡镇进行了应用，用户反馈良好。其中“智能控制太阳能水泵系统（技术）”早在2013年就被列入水利先进实用技术重点推广指导目录，并且在巴基斯坦、土耳其、菲律宾、肯尼亚等多个一带一路国家的上百个项目成功应用，用户反馈良好。

技术适用性

本技术适用于：（1）水稻等农田漫灌；（2）经济作物喷灌；（3）经济作物水肥一体化滴灌；（4）家庭户用式生活用水及饮用水；（5）社区集中式生活用水及饮用水。由于系统集成化程度较高，可实现全自动运行，技术应用对象管理维护人员仅需对太阳能电池板进行定期清洗，对系统所需的消毒药物或者肥料进行定期添加即可。不受地域、规模、环境和资源能源等条件限制。

技术稳定性

本技术以太阳能供电为基础，融合农业灌溉中的滴灌、水肥一体化灌溉以及水处理中的反渗透、超滤膜等新技术新设备，将光伏与农业灌溉、水净化、海水淡化有机结合，实现对无电网覆盖地区农业灌溉用水以及居民生活饮用水的稳定供应，可有效提高一带一路沿线国家灌溉水平及供水质量，促进当地农民增产增收，保障当地居民生活及饮用水的安全。本技术涉及的设备均采用模块化技术，可根据不同客户的需要，方便地选择符合实际需要的功能模块，安装技术难度低耗时短。各模块集成了水位、阀门开关、系统水压等信号，利用系统本身的通讯模块，可方便地在远程的电脑、手机等移动设备对系统进行实时监测并控制系统启停。同时，通过系统内置程序，各设备可实现每天定时启动与停止的功能，在设备故障时能自动停止并上报至远端的电脑或者手机上，真正实现无人值守，技术稳定可靠。

技术安全性

本技术应用太阳能为发电能源，不存在发生二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露等环境风险。系统内置智能控制程序，可对各设备故障情况进行监控，一旦有设备发生故障立即停机，并通过通讯模块向远程控制设备进行报警，不存在安全事故风险。

技术转移推广障碍

无

知识产权转让

本技术由珠海天兆新能源技术有限公司研发，通过协议授权给水利部农村电气化研究所进行使用，获得的专利和软件著作权等知识产权信息如下：“一种太阳能光伏驱动的单相水泵的降频启动方法”（ZL201711474076.8） “一种利用手机短信控制太阳能光伏发电的自动切换系统”（ZL201220599619.5） “太阳能水泵逆变器控制软件V1.0”（软著登字第0478001号）