太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械在四川的應(yīng)用和發(fā)展趨勢
——以四川攀西地區(qū)為例

□段金惠 祝岷雪/四川省農(nóng)機(jī)鑒定站

太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械在四川的應(yīng)用和發(fā)展趨勢
——以四川攀西地區(qū)為例

□段金惠 祝岷雪/四川省農(nóng)機(jī)鑒定站

在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。本文主要介紹太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展和應(yīng)用情況，并結(jié)合四川太陽能資源豐富的攀西地區(qū)的實(shí)際情況，介紹該類產(chǎn)品在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。

1 太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品簡介

太陽能一般指太陽光的輻射能量。自地球形成以來，生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。隨著社會的發(fā)展、科技的進(jìn)步、資源的減少，利用太陽能將成為解決能源短缺和環(huán)境污染的選擇之一。目前，太陽能已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲害防治以及農(nóng)業(yè)機(jī)械（設(shè)施）動力提供等領(lǐng)域，對減少農(nóng)業(yè)污染，降低勞力成本，提高農(nóng)業(yè)效益，以及太陽能的發(fā)展有著巨大的作用。

1.1 太陽能光伏水泵及太陽能提灌設(shè)施

太陽能光伏水泵系統(tǒng)，其基本原理是將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，然后驅(qū)動各類電動機(jī)帶動水泵從深井、江、河、湖、塘等水源提水。具有無需配備供電系統(tǒng)、無需蓄電環(huán)節(jié)，節(jié)省投入費(fèi)用及運(yùn)營成本，環(huán)保節(jié)能、實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放等許多優(yōu)點(diǎn)，在無需任何外來能源的情況下可以機(jī)動靈活地用于農(nóng)田灌溉、荒漠和沙化草場治理、提供潔凈人畜飲水等。

太陽能提灌站主要由太陽能發(fā)電系統(tǒng)及提灌系統(tǒng)組成，通過太陽能光伏陣列、變頻器、光伏控制器將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為水泵機(jī)組提供動力，將水抽到灌區(qū)，對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉。其與傳統(tǒng)電力提灌相比具有以下優(yōu)勢：一是運(yùn)行費(fèi)用小。太陽能提灌站基本沒有配套設(shè)施需求，而電力提灌站必須配套輸變電設(shè)施。此外，太陽能提灌站可實(shí)現(xiàn)無耗能、無人化運(yùn)行，可節(jié)約日常提水用電，大幅減少人工費(fèi)用。二是節(jié)能環(huán)保。太陽能提灌站利用太陽能清潔能源，降低了電力、柴油等能源消耗，減少了碳粉塵、二氧化碳、二氧化硫等排放。此外，光伏水泵不需要蓄電池，既節(jié)省了蓄電池的投資，更減少了電池對環(huán)境造成的污染。

1.2 太陽能光伏農(nóng)業(yè)大棚、太陽能光伏養(yǎng)殖場

太陽能農(nóng)業(yè)大棚是通過分光技術(shù)將太陽輻射分為植物需要的光能和用于光伏發(fā)電的光能，利用光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)種植相結(jié)合，配合大棚內(nèi)部設(shè)有的植物補(bǔ)光燈、地源熱泵、加溫和散熱設(shè)備，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、光熱系統(tǒng)以及新型納米仿生態(tài)轉(zhuǎn)光膜技術(shù)綜合嫁接到傳統(tǒng)溫室大棚，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植的綠色、高產(chǎn)、高效。

太陽能光伏農(nóng)業(yè)大棚能完全實(shí)現(xiàn)能源自給，既節(jié)能環(huán)保，又極易維護(hù)，相比于傳統(tǒng)大棚，有成本低廉、農(nóng)產(chǎn)品量、質(zhì)皆高的優(yōu)點(diǎn)，農(nóng)業(yè)大棚的產(chǎn)出率是傳統(tǒng)種植產(chǎn)出率的8倍以上，從而依靠提高植物單位產(chǎn)量，降低成本。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在四川攀西地區(qū)已經(jīng)取得良好的效果。

太陽能光伏養(yǎng)殖場是將現(xiàn)代清潔能源工程與傳統(tǒng)養(yǎng)殖事業(yè)相結(jié)合，在養(yǎng)殖場屋頂建設(shè)光伏電站，用以改造和提升傳統(tǒng)畜牧養(yǎng)殖業(yè)并提供綠色能源的一種全新嘗試，同時(shí)其推廣和普及也能在提升新能源利用水平方面起到積極作用。

1.3 太陽能殺蟲（誘蟲）燈

太陽能殺蟲（誘蟲）燈是利用太陽能電池板發(fā)電，將白天太陽能發(fā)的電通過蓄電池貯存起來，晚上再通過蓄電池放電給殺蟲燈具，供其工作。利用害蟲趨光、趨波、趨色特性，誘蟲燈的波段和頻率在特定的范圍內(nèi)，引誘成蟲撲燈，燈外配以高壓電網(wǎng)觸殺，達(dá)到殺滅害蟲的目的。由于太陽能殺蟲燈通過殺蟲燈滅殺成蟲，切斷了害蟲的繁殖鏈，可以使來年害蟲數(shù)量大幅減少，使害蟲的密度和落卵量大幅度降低，直接降低了害蟲基數(shù)，從而減輕和避免害蟲對人、對農(nóng)作物的直接危害或傳播病害。相比于傳統(tǒng)農(nóng)藥，太陽能殺蟲燈最大的好處是取代農(nóng)藥或少用農(nóng)藥，可保證食品安全。由于太陽能殺蟲（誘蟲）燈具有節(jié)能環(huán)保、環(huán)境友好、安裝方便，不用架設(shè)常規(guī)供電設(shè)施等優(yōu)點(diǎn)，因此在最近幾年迅速得到了農(nóng)民用戶特別是綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)水果等種植專業(yè)戶的認(rèn)可和歡迎，其推廣應(yīng)用發(fā)展速度很快，也是目前太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品中推廣應(yīng)用力度較大的一類產(chǎn)品。

1.4 其他太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品

太陽能在其他很多方面還有著廣闊的應(yīng)用前景，如太陽能電動噴霧器、太陽能投餌船、太陽能增氧器等產(chǎn)品已陸續(xù)有企業(yè)在進(jìn)行研發(fā)、推廣。此外，農(nóng)用太陽能家電產(chǎn)品，如太陽能手電筒、太陽能電冰箱、太陽能電飯煲、太陽能充電器、熱水器、太陽能照明滅蚊燈、太陽能路燈等等，這些產(chǎn)品可為偏遠(yuǎn)的無電、缺電地區(qū)的農(nóng)民提供極大的生活便利。假以時(shí)日，類似的產(chǎn)品會源源不斷地被開發(fā)出來，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供便利的同時(shí)，也能提升農(nóng)業(yè)科技水平，改善農(nóng)民生活水準(zhǔn)，推動農(nóng)村加快轉(zhuǎn)型。

2 太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械在攀西地區(qū)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用情況

四川攀西地區(qū)包括攀枝花市、涼山州等地，區(qū)域內(nèi)太陽能資源豐富，年均日照時(shí)間可達(dá)到2300～2700h。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅攀枝花地區(qū)太陽能理論資源量可達(dá)5.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤，是全國太陽能資源最具開發(fā)價(jià)值的區(qū)域之一。將資源如此豐富的太陽能廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲害防治以及農(nóng)業(yè)機(jī)械動力提供等領(lǐng)域，對減少農(nóng)業(yè)污染，降低勞力成本，提高農(nóng)業(yè)效益，以及太陽能的發(fā)展有著顯著的作用。

2.1 太陽能光伏提灌站在政府的支持下積極推進(jìn)

攀西地區(qū)“十年九旱”，農(nóng)村機(jī)電提灌是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)的重要部分。受攀枝花地區(qū)山高路險(xiǎn)、溝壑縱橫等地理?xiàng)l件限制，該區(qū)域發(fā)展機(jī)電提灌站面臨架設(shè)輸電線困難、成本高等問題的制約。2013年10月，四川省政府召集財(cái)政廳、農(nóng)業(yè)廳、水利廳相關(guān)負(fù)責(zé)人召開了“太陽能光伏提灌站試點(diǎn)建設(shè)工作”專題會議。與會領(lǐng)導(dǎo)一致認(rèn)為：太陽能光伏提灌站建設(shè)工作對解決攀西地區(qū)、川西藏區(qū)等地用水問題有迫切的現(xiàn)實(shí)需要，也對充分利用光能資源實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有一定作用，并建議2014年在全省開展太陽能光伏提灌站試點(diǎn)建設(shè)。

攀枝花市從2012年開始，相繼在草場鄉(xiāng)、撒蓮鎮(zhèn)、丙谷鎮(zhèn)、靈官山、花城新區(qū)、馬坎、迤沙拉村、波西村等地建立了10余座太陽能提灌站。2012年，米易草場鄉(xiāng)農(nóng)華村7組建起全省第一座太陽能提灌站。2013年，四川省財(cái)政廳下?lián)芘手ㄊ刑柲芴峁嗾緦ｍ?xiàng)建設(shè)資金300萬元，用于該市6個太陽能提灌站的太陽能電池組件板及支架、控制系統(tǒng)、泵房、水泵、輸水管道建設(shè)。2013年7月，攀枝花市仁和區(qū)平地鎮(zhèn)迤沙拉太陽能提灌站建成投入使用。該項(xiàng)目采用二級聯(lián)抽方式，抽水管道約4000m，送水管道約3000m，將金沙江水提至村民主居住區(qū)，其水泵揚(yáng)程882m，為目前世界上揚(yáng)程最高的太陽能提灌站。有效解決了4個村民小組1400多人的人畜飲水、部分生產(chǎn)用水和“民族文化名村”景觀用水問題。

2014年，四川省科技廳下?lián)?00萬元科技資金支持攀枝花市東區(qū)馬坎、米易縣靈官山太陽能提灌生態(tài)植被恢復(fù)示范工程，在干熱河谷區(qū)域摸索出一套政府支持、企業(yè)主體、市場應(yīng)用、生態(tài)植被恢復(fù)的良性循環(huán)模式，為干旱地區(qū)生態(tài)恢復(fù)、新能源利用提供借鑒。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，四川省電力提灌站總裝機(jī)79萬kW，按照全國平均水平，其中20%可以采用太陽能提灌技術(shù)，而當(dāng)前推廣比例不到0.25%。除四川盆地腹部地區(qū)外，四川大部分地區(qū)具有興建太陽能提灌站自然條件，發(fā)展空間巨大。目前，四川省共有8個市（州）32個縣（市、區(qū)）完成了《縣級太陽能光伏提灌站試點(diǎn)建設(shè)初步方案》。規(guī)劃到2015年，建設(shè)太陽能光伏提灌站120座，總裝機(jī)功率5621kW，預(yù)計(jì)可解決農(nóng)村5萬人飲水問題，新增灌面4700hm2，具有較好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，發(fā)展前景光明。

2.2 太陽能殺蟲（誘蟲）燈產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)展迅速

攀枝花地區(qū)是省內(nèi)推廣應(yīng)用殺蟲燈產(chǎn)品較早的區(qū)域。早在2007年，鹽邊縣魚門鎮(zhèn)就開始由政府免費(fèi)推廣殺蟲燈的應(yīng)用。近幾年該市農(nóng)牧部門大力推廣農(nóng)作物蟲害物理防治技術(shù)，在其主要農(nóng)作物基地推廣使用頻振式殺蟲燈、太陽能殺蟲燈等物理防控設(shè)備。2012年，該市農(nóng)作物物理防治面積達(dá)到2.33萬hm2,其中燈光防治即達(dá)到1.44萬hm2。通過物理技術(shù)對蟲害進(jìn)行防治，不但減少了蟲害對農(nóng)作物的危害，增加了產(chǎn)量，還減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用量，降低了農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留及對環(huán)境的污染，保障了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

綜上所述，太陽能農(nóng)業(yè)機(jī)械（設(shè)施）在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中有著廣泛的運(yùn)用前景和重大的現(xiàn)實(shí)意義：首先，有利于種植、養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的環(huán)境綜合保護(hù)。如太陽能殺蟲燈等設(shè)備的應(yīng)用可有效解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中因大量使用化肥和農(nóng)藥而帶來的土壤肥力下降、（蔬果）農(nóng)藥獸藥殘留嚴(yán)重、農(nóng)業(yè)廢棄物大量增加的問題，從而達(dá)到了保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、減少食品安全事故的目的。其次，可為種植、養(yǎng)殖基地提供能源供給，比如，建立光伏溫室大棚能給蔬菜、花卉、苗木、牲畜等種植養(yǎng)殖場所提供熱量和電力，以確保其順利過冬。第三，能夠有效地解決荒山治理、生態(tài)環(huán)境改善、作物灌溉、人畜飲用等多個領(lǐng)域的供水問題。如太陽能光伏水泵系統(tǒng)在提灌、微滴灌、供水等方面皆能得到有效應(yīng)用。第四，可改善農(nóng)民生活?，F(xiàn)在國家正在大力推進(jìn)文明村鎮(zhèn)建設(shè)，其中一個重要內(nèi)容便是加快農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如能將太陽能照明、太陽能取暖等在農(nóng)村逐步推廣，這無疑將為農(nóng)民提供生活便利。