太阳能农业机械在四川的应用和发展趋势——以四川攀西地区为例

□段金惠 祝岷雪/四川省农机鉴定站

太阳能农业机械在四川的应用和发展趋势
——以四川攀西地区为例

□段金惠 祝岷雪/四川省农机鉴定站

在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。本文主要介绍太阳能农业机械的发展和应用情况，并结合四川太阳能资源丰富的攀西地区的实际情况，介绍该类产品在当地农业生产中的应用情况。

1 太阳能农业机械产品简介

太阳能一般指太阳光的辐射能量。自地球形成以来，生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。随着社会的发展、科技的进步、资源的减少，利用太阳能将成为解决能源短缺和环境污染的选择之一。目前，太阳能已广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治以及农业机械（设施）动力提供等领域，对减少农业污染，降低劳力成本，提高农业效益，以及太阳能的发展有着巨大的作用。

1.1 太阳能光伏水泵及太阳能提灌设施

太阳能光伏水泵系统，其基本原理是将太阳能直接转换为电能，然后驱动各类电动机带动水泵从深井、江、河、湖、塘等水源提水。具有无需配备供电系统、无需蓄电环节，节省投入费用及运营成本，环保节能、实现二氧化碳零排放等许多优点，在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、荒漠和沙化草场治理、提供洁净人畜饮水等。

太阳能提灌站主要由太阳能发电系统及提灌系统组成，通过太阳能光伏阵列、变频器、光伏控制器将太阳能转化为电能，为水泵机组提供动力，将水抽到灌区，对农作物进行灌溉。其与传统电力提灌相比具有以下优势：一是运行费用小。太阳能提灌站基本没有配套设施需求，而电力提灌站必须配套输变电设施。此外，太阳能提灌站可实现无耗能、无人化运行，可节约日常提水用电，大幅减少人工费用。二是节能环保。太阳能提灌站利用太阳能清洁能源，降低了电力、柴油等能源消耗，减少了碳粉尘、二氧化碳、二氧化硫等排放。此外，光伏水泵不需要蓄电池，既节省了蓄电池的投资，更减少了电池对环境造成的污染。

1.2 太阳能光伏农业大棚、太阳能光伏养殖场

太阳能农业大棚是通过分光技术将太阳辐射分为植物需要的光能和用于光伏发电的光能，利用光伏发电和农业种植相结合，配合大棚内部设有的植物补光灯、地源热泵、加温和散热设备，将太阳能光伏发电系统、光热系统以及新型纳米仿生态转光膜技术综合嫁接到传统温室大棚，从而实现农业种植的绿色、高产、高效。

太阳能光伏农业大棚能完全实现能源自给，既节能环保，又极易维护，相比于传统大棚，有成本低廉、农产品量、质皆高的优点，农业大棚的产出率是传统种植产出率的8倍以上，从而依靠提高植物单位产量，降低成本。这项技术的应用在四川攀西地区已经取得良好的效果。

太阳能光伏养殖场是将现代清洁能源工程与传统养殖事业相结合，在养殖场屋顶建设光伏电站，用以改造和提升传统畜牧养殖业并提供绿色能源的一种全新尝试，同时其推广和普及也能在提升新能源利用水平方面起到积极作用。

1.3 太阳能杀虫（诱虫）灯

太阳能杀虫（诱虫）灯是利用太阳能电池板发电，将白天太阳能发的电通过蓄电池贮存起来，晚上再通过蓄电池放电给杀虫灯具，供其工作。利用害虫趋光、趋波、趋色特性，诱虫灯的波段和频率在特定的范围内，引诱成虫扑灯，灯外配以高压电网触杀，达到杀灭害虫的目的。由于太阳能杀虫灯通过杀虫灯灭杀成虫，切断了害虫的繁殖链，可以使来年害虫数量大幅减少，使害虫的密度和落卵量大幅度降低，直接降低了害虫基数，从而减轻和避免害虫对人、对农作物的直接危害或传播病害。相比于传统农药，太阳能杀虫灯最大的好处是取代农药或少用农药，可保证食品安全。由于太阳能杀虫（诱虫）灯具有节能环保、环境友好、安装方便，不用架设常规供电设施等优点，因此在最近几年迅速得到了农民用户特别是绿色农业、有机水果等种植专业户的认可和欢迎，其推广应用发展速度很快，也是目前太阳能农业机械产品中推广应用力度较大的一类产品。

1.4 其他太阳能农业机械产品

太阳能在其他很多方面还有着广阔的应用前景，如太阳能电动喷雾器、太阳能投饵船、太阳能增氧器等产品已陆续有企业在进行研发、推广。此外，农用太阳能家电产品，如太阳能手电筒、太阳能电冰箱、太阳能电饭煲、太阳能充电器、热水器、太阳能照明灭蚊灯、太阳能路灯等等，这些产品可为偏远的无电、缺电地区的农民提供极大的生活便利。假以时日，类似的产品会源源不断地被开发出来，为农业生产提供便利的同时，也能提升农业科技水平，改善农民生活水准，推动农村加快转型。

2 太阳能农业机械在攀西地区农业上的应用情况

四川攀西地区包括攀枝花市、凉山州等地，区域内太阳能资源丰富，年均日照时间可达到2300～2700h。据统计，仅攀枝花地区太阳能理论资源量可达5.6亿t标准煤，是全国太阳能资源最具开发价值的区域之一。将资源如此丰富的太阳能广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治以及农业机械动力提供等领域，对减少农业污染，降低劳力成本，提高农业效益，以及太阳能的发展有着显著的作用。

2.1 太阳能光伏提灌站在政府的支持下积极推进

攀西地区“十年九旱”，农村机电提灌是农业基础建设的重要部分。受攀枝花地区山高路险、沟壑纵横等地理条件限制，该区域发展机电提灌站面临架设输电线困难、成本高等问题的制约。2013年10月，四川省政府召集财政厅、农业厅、水利厅相关负责人召开了“太阳能光伏提灌站试点建设工作”专题会议。与会领导一致认为：太阳能光伏提灌站建设工作对解决攀西地区、川西藏区等地用水问题有迫切的现实需要，也对充分利用光能资源实现节能减排、转变农业经济发展方式具有一定作用，并建议2014年在全省开展太阳能光伏提灌站试点建设。

攀枝花市从2012年开始，相继在草场乡、撒莲镇、丙谷镇、灵官山、花城新区、马坎、迤沙拉村、波西村等地建立了10余座太阳能提灌站。2012年，米易草场乡农华村7组建起全省第一座太阳能提灌站。2013年，四川省财政厅下拨攀枝花市太阳能提灌站专项建设资金300万元，用于该市6个太阳能提灌站的太阳能电池组件板及支架、控制系统、泵房、水泵、输水管道建设。2013年7月，攀枝花市仁和区平地镇迤沙拉太阳能提灌站建成投入使用。该项目采用二级联抽方式，抽水管道约4000m，送水管道约3000m，将金沙江水提至村民主居住区，其水泵扬程882m，为目前世界上扬程最高的太阳能提灌站。有效解决了4个村民小组1400多人的人畜饮水、部分生产用水和“民族文化名村”景观用水问题。

2014年，四川省科技厅下拨200万元科技资金支持攀枝花市东区马坎、米易县灵官山太阳能提灌生态植被恢复示范工程，在干热河谷区域摸索出一套政府支持、企业主体、市场应用、生态植被恢复的良性循环模式，为干旱地区生态恢复、新能源利用提供借鉴。

据统计，四川省电力提灌站总装机79万kW，按照全国平均水平，其中20%可以采用太阳能提灌技术，而当前推广比例不到0.25%。除四川盆地腹部地区外，四川大部分地区具有兴建太阳能提灌站自然条件，发展空间巨大。目前，四川省共有8个市（州）32个县（市、区）完成了《县级太阳能光伏提灌站试点建设初步方案》。规划到2015年，建设太阳能光伏提灌站120座，总装机功率5621kW，预计可解决农村5万人饮水问题，新增灌面4700hm2，具有较好的社会效益、经济效益和生态效益，发展前景光明。

2.2 太阳能杀虫（诱虫）灯产品应用发展迅速

攀枝花地区是省内推广应用杀虫灯产品较早的区域。早在2007年，盐边县鱼门镇就开始由政府免费推广杀虫灯的应用。近几年该市农牧部门大力推广农作物虫害物理防治技术，在其主要农作物基地推广使用频振式杀虫灯、太阳能杀虫灯等物理防控设备。2012年，该市农作物物理防治面积达到2.33万hm2,其中灯光防治即达到1.44万hm2。通过物理技术对虫害进行防治，不但减少了虫害对农作物的危害，增加了产量，还减少了化学农药的使用量，降低了农产品农药残留及对环境的污染，保障了农产品质量安全。

综上所述，太阳能农业机械（设施）在现代农业中有着广泛的运用前景和重大的现实意义：首先，有利于种植、养殖环节的环境综合保护。如太阳能杀虫灯等设备的应用可有效解决传统农业中因大量使用化肥和农药而带来的土壤肥力下降、（蔬果）农药兽药残留严重、农业废弃物大量增加的问题，从而达到了保护农村生态环境、减少食品安全事故的目的。其次，可为种植、养殖基地提供能源供给，比如，建立光伏温室大棚能给蔬菜、花卉、苗木、牲畜等种植养殖场所提供热量和电力，以确保其顺利过冬。第三，能够有效地解决荒山治理、生态环境改善、作物灌溉、人畜饮用等多个领域的供水问题。如太阳能光伏水泵系统在提灌、微滴灌、供水等方面皆能得到有效应用。第四，可改善农民生活。现在国家正在大力推进文明村镇建设，其中一个重要内容便是加快农村基础设施建设，如能将太阳能照明、太阳能取暖等在农村逐步推广，这无疑将为农民提供生活便利。