四川省攀西地区太阳能节水灌溉现状与思考

□廖功磊 蒋辉霞 何清燕 钟林涛

/1.四川省农业工程学会 2.四川省机械研究设计院 3.四川省农业机械研究设计院

0 引言

太阳能节水灌溉工程是指利用太阳能光伏发电作动力的节水灌溉系统，包括太阳能提灌、太阳能喷灌、太阳能滴灌和太阳能微灌。由于太阳能节水灌溉系统不需要接入电力电网，同时喷灌、滴灌和微灌系统能有效节水控肥控药、节约劳动力，这种新能源灌溉模式极大地改变了四川偏远地区或电力缺乏地区靠天吃饭的粗放农业耕种模式。自2004年以来，中央一号文件连续14年聚焦“三农”，在太阳能资源较为丰富的地区发展太阳能节水灌溉工程，能有效解决农业生产成本较高、农民增收遇瓶颈、农业结构不合理等“三农”问题，同时，对加快农业生产可持续发展和产业结构调整具有重大的社会与经济意义。

四川省攀西地区地处四川省西南部，其独特的地形以及“以南亚热带为基带的立体气候”使得攀西地区旱、雨季分明，昼夜温差大，气候干燥，日照时间长、太阳辐射强。据气象部门多年测试与资料统计显示[1-2]，凉山州各县（市）年日照时间为2 000～2 600 h，年均辐射总量达4 543～6 096 MJ/m2；攀枝花地区年日照小时数2 300～2 700 h，年均辐射总量达5 600 MJ/～6 300 MJ/m2，属太阳能资源较丰富二、三类地区。但由于攀西地区地理环境错综复杂，气候环境干燥且蒸发量大，导致该地区农业生产缺水严重；同时，粗放的耕种模式导致农业生产中宝贵的水资源被浪费，使得攀西地区农业生产用水矛盾进一步加剧。针对这种情况，在攀西地区农业生产中发展太阳能在农业工程中的应用，将有助于改善当地农业发展的困境。随着2011年四川省第1座太阳能提灌站在凉山州宁南县抽水成功，太阳能节水灌溉工程建设将极大地改变攀西地区农业生产现状，有效促进农业增产、农民增收。

本文就攀西地区太阳能节水灌溉发展现状进行了调研，针对太阳能节水灌溉技术在攀西地区建设过程中存在的问题进行了简单分析，并提出了一些思考和建议。

1 攀西地区太阳能节水灌溉工程现状

1.1 太阳能提灌发展现状

四川省农业灌溉在破解“水在低处流，人在山坡愁”的困局，促进农业产业高产、高效发展，扎实保障四川省现代特色农业和农村生产生活用水需求的过程中，于2010年首先在攀西地区的宁南县、盐边县等地开展了太阳能提灌技术的研究与示范。2011年，四川省第1座太阳能提灌站在凉山州宁南县披砂镇大花地村3组抽水成功，该站装机功率9.2 kW，设计流量16 m3/h，安装太阳能电池板80块[3-4]；随后相继在攀西地区建设了多座示范站。太阳能提灌站的建成标志着太阳能在四川省农业灌溉中的应用取得了历史性突破。攀西地区作为四川省第一个“吃”太阳能提灌站“螃蟹”的人，其太阳能提灌站运行的成功经验与第一手资料，极大地推动了四川省太阳能提灌站的建设和发展。据不完全统计，截至2018年，四川省已在17个市州推广建设了180余座固定式太阳能提灌站，总装机功率约7 000 kW，新增灌溉面积超过6 666.67 hm2，受益人口13.6万人，效益显著，得到了当地老百姓的充分肯定。

攀西地区太阳能提灌站的发展作为四川省太阳能提灌发展的缩影，反映了四川省在农业太阳能提灌方面的努力。四川省在太阳能等可再生能源方面开展了大量的研究工作，取得了丰硕的成果。如四川省农业机械研究设计院等科研机构率先在省内进行了太阳能提灌技术研究[5]，先后承担了“小型太阳能提灌技术及装置研究示范”“风光互补高效提水技术及装置研究示范”等多项相关技术的研究与示范，起草制定了NB/T 32021《太阳能光伏滴灌系统技术规范》NB/T 34037《太阳能光伏喷灌系统技术规范》DB/T 1891《小型太阳能提灌系统技术规范》和DB/T 2350《小型太阳能提灌站建设基本要求》等多项技术标准，取得了“太阳能提灌站”“一种太阳能提灌站控制装置”“一种新型太阳能提灌站控制系统及其实现方法”“一种太阳能分布式灌溉系统”“高扬程太阳能光伏提灌系统检测平台”等10多项相关专利，太阳能提灌技术及装置获四川省人民政府2017年度科技进步三等奖，成果丰硕。

1.2 高效节水灌溉发展现状

由于攀西地区特殊的气候特征，降雨与径流时空分布严重不均，缺水成为了攀西地区农业发展的主要制约因素。因此，在攀西地区提出高效节水灌溉建设不仅是农业生产发展的需求，也是未来发展的趋势。以攀枝花为例，攀枝花市在仁和区、米易县和盐边县大力试点和推广高效节水灌溉技术及装置，米易县自2011年来已在全县12个乡镇实现高效节水灌溉近6 666.67 hm2，建设了滴灌、喷灌、微喷灌等多种高效节水灌溉工程，并首次在四川省试点筹资投劳的投资政策。

攀西地区采用高效节水灌溉技术后，增产、增收、节水效果显著。如攀枝花市在果蔬生产上应用微灌技术，实现了单果重增加5%～10%，单位面积增产20%，每公顷增产值1.5万～3.0万元。凉山州在多地采用节水灌溉技术，结果表明经济作物采用喷灌技术比传统地面灌溉增产20%～30%，滴灌增产40%；在耗水量较大的水稻种植方面，凉山州在全州采用湿润灌溉技术，可节水1 500 m3/hm2。

2 建设中存在的问题

从目前攀西地区太阳能节水灌溉工程建设情况来看，该技术节水、增产、增收效果显著，但也发现了建设和运行管理中存在的一些问题。

2.1 工程建设未按技术标准执行

全省虽然统一了规划设计和对实施方案进行了统一评审，但在实施过程中，由于相应的行业和地方技术标准没有颁布，工程建设与技术装备良莠不齐，招标对设计中的技术要求、性能参数和设备的要求理解不到位，导致个别项目与设计偏差较大。

2.2 成熟的技术装备尚未形成

建设中所用的太阳能提灌专用设备，尤其是太阳能光伏变频泵机组和太阳能提水用逆变控制器和信息化控制系统，产品质量和工艺参差不齐。不仅外观感官差，也影响运行时间、机组效率和工程效益的发挥。

2.3 建设管理不规范

招投标管理不规范，招标方式的选择和招标资格条件的要求直接影响了施工质量，个别工程建设因施工单位技术能力、施工和项目管理经验不足，导致了施工质量与设计不相符合。日常管护存在疏漏，此次调研中虽然没有发现因为管护不到位，造成提灌站运行不顺畅的情况，但部分太阳能提灌站由于产权没有办理交接，造成管护责任主体不明确。不专业的维护人员使得末端灌水设施的损坏率较高，影响工程运行的效率，个别出现渗水、漏水的情况，造成了水资源的浪费。

3 建议与思考

3.1 加大已颁布标准的宣贯与落实

自2017年7月1日以来，随着DB/T 2350《小型太阳能提灌建设基本要求》的颁布，太阳能节水灌溉的国家、行业和地方标准已成体系。为确保太阳能节水灌溉项目的顺利建设和良好的运行管理，建议行业主管部门严格要求设计部门、建设单位、施工单位和运行管理单位严格按相关标准、项目管理办法执行。保证太阳能节水灌溉工程的可靠性，促进四川省太阳能节水灌溉工程向标准化、规范化方向良性发展。

3.2 加大对太阳能提灌专用设备和系统集成装置的研发及系统集成供应

要确保工程建设时施工单位能及时便捷地购买到所需的合格产品。同时，要求相应专业检验机构对相关设备进行检验，如：太阳能泵及泵机组应加强省级以上第三方检验机构的检验，出具相应的合格证书方能使用，太阳能光伏提水用逆变控制器及系统应使用具有中国产品质量认证的合格产品（CQC认证）。积极培养发展一批专业的系统集成供应商。

3.3 规范项目建设管理

各地区在推进太阳能提灌和高效节水灌溉工程建设的过程中，应因地制宜，科学制定建设规划，切忌全面开花，避免建设中出现既不堪重负，又不切实可行的局面。加强建设管理，保证工程质量。在设计和施工中加强资质审查、人员资格要求和方案审查，在建设过程中加强建设施工和设备质量管理，把好验收关，保证工程质量。加快办理太阳能提灌站的产权交接，施行合理的用水管理模式，达到“以水养水”的目的，以保障太阳能提灌站能持续发挥效益。节水灌溉工程按照“谁受益，谁管护”的原则进行管理和维护，将管护主体和责任落实到位。