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农业方面太阳能应用非常广泛
时间:2011-06-10 来源:imsia
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目前,太阳能热水器在农村市场几乎无人不晓,作为一种干净、安全、可靠、节能、低碳能源,在农业领域也有着非常广泛的应用,现在太阳能已经在蔬菜种植、家畜及水产品养殖、沼气领域等发挥着重要作用。

1.太阳能灌溉系统

 

近日,河南省方城县现代农业综合服务站安装了全国首套太阳能灌溉系统。据了解,太阳能提水抗旱浇麦系统主要由太阳能电池阵列、逆变控制系统、提送水系统三部分组成。太阳能电池阵列由64块太阳能电池板组成,总面积77平方米,与水平面成45度角倾斜,吸收太阳能产生高压直流电,通过控制器转化成动力交流电,总功率7680瓦,推动水泵提水工作。

根据第一座抗旱提水电站的成功经验,中国节能环保集团公司目前正在设计优化方案并组织货源,争取在最短时间内,为方城县配备500座太阳能提水电站,彻底解决万亩高产试验良田的灌溉问题,并在解百姓所急的基础上,考虑平战结合,将太阳能提水电站移动串联并网,为当地农民提供绿色电力,以解决当地电力不足的问题。

上海国际节能环保发展有限公司副总经理王伟说,太阳能提水抗旱系统是新春季节里吹来的一股节能环保春风,方城是全国绿色能源示范县创建试点,建设有新能源产业集聚区,包括多晶硅、风力发电、广宇太阳能等新兴产业。我们要建立方城县太阳能提水抗旱基地,让广大农民看到科技支农带来的实惠。

中国节能太阳能项目有关负责人表示,该套太阳能提水抗旱系统使用寿命为25年,可节约农民大量的电费油费,旱天利用太阳光照进行抗旱,抗旱结束后可将太阳能电池板产生的电量并入国家电网,使太阳能这种清洁能源得到充分利用。从原理上讲是一种成熟技术,类似于一般的小型民用离网型太阳能电站。它的关键点在于应用创新。现在,太阳能可与抗旱结合起来,如果得到推广,那么还可以将新能源发展与新农村建设结合起来。

2.太阳能杀虫灯

 

呼唤绿色意识,发展和推广绿色能源绿色食品,是21世纪食品市场的主旋律。绿色蔬菜和食品应该出自最佳生态环境,保证无污染、安全、优质、营养的特性,而其中尤以减少农药残留量或无农药残留为环保、绿色的首要必备条件。太阳能杀虫灯对于减少农业环境污染,保持生态平衡,提供了一种新的选择,为蔬菜、果树、水稻、森林、茶叶、棉花等病虫害发生量大、用药频繁的农作物提供了有力的综合物理治理手段,与多年使用的高压汞灯、黑光灯相比,在虫害防治中展现出可观的生态效益、经济效益和社会效益,具有较好的实用推广前景,为生产无公害、优质的农产品,为农产品生产、销售参与国际竞争,提供可靠的科技保障。

据了解,太阳能杀虫灯采用多种方式同时诱杀害虫,诱杀害虫种类多、数量大,能大幅度降低害虫落卵量,压低虫口基数和密度,效果显著。同时还能保护害虫的天敌,延缓害虫抗药性的发生,对人畜无害。而且太阳能杀虫灯使用成本低,随意性大,移动方便,可放置在任何需要的地方。

太阳能杀虫灯经过多年的推广,应用在供电不便的地区以及农场牧场。太阳能杀虫灯能大量减少农药残留量,提高蔬菜食品的质量,促进无公害、绿色、有机食品的必备产品。在有灯区同无灯区进行测试后的产量相比,有灯区产量增高13.15%左右。还能降低害虫落卵量80%左右,促进可观的生态效益、经济效益和社会效益。

3.太阳能多功能干燥设备

我国西部地区日照时间长、太阳能资源丰富、盛产各种水果蔬菜,果蔬脱水干燥成为当地延长农业产业链的重要举措之一。然而,陕西、新疆等西部地区在果蔬干制生产过程中,普遍存在太阳能利用率低,加工效率低,加工成本高等问题。为使农产品加工企业节能增效,国家农业部规划设计院在国家“十一五”科技支撑计划“食品高效节能干燥新技术及设备开发”课题中研究开发了一套太阳能多功能干燥设备。

太阳能多功能干燥设备可大规模利用可再生能源太阳能,节约化石能源,实现零排放,特别是混联式太阳能多功能干燥设备是以太阳能为热源,对粒状、串状、块状等形状农产品进行干燥的机械设备,包括太阳能集热系统和干燥系统。

国家农业部农业产品加工局副局长卢永军说,我国新疆、陕西、宁夏等西部地区农产品资源丰富,具有得天独厚的光热资源,无论从气候条件、地理环境还是运输成本考虑,都非常适合发展干燥产业。太阳能是一种洁净的可再生能源,利用太阳能干燥农产品不仅符合节能减排政策,保证产品质量安全,而且可以节约化石能源,减少环境污染,缩短干燥周期等。通过开展太阳能多功能蔬果干燥技术设备的推广示范对改善中小型农产品加工企业生产工艺落后、资源利用率低、能耗排污高、环境污染严重等状况具有重要的现实意义。

4.太阳能温室

太阳能温室对养殖业同样具有很重要的意义,不仅能缩短生长期,对提高繁殖率、降低死亡率都有明显的效果。因此,太阳能温室已成为中国农、牧、渔业现代化发展不可缺少的技术装备。太阳能温室在中国北方,还能与沼气利用装置相结合,用它来提高池温,增加产气率。比如由太阳能温室对养殖业同样具有很重要的意义,不仅能缩短生长期,对提高繁殖率、降低死亡率都有明显的效果。因此,太阳能温室已成为中国农、牧、渔业现代化发展不可缺少的技术装备。

据了解,德州华园新能源公司设计承建的东北地区三位一体太阳能温室,就包括了太阳能温室种植-沼气升温-居住采暖等功能,为北方地区冬季生活带来了舒适和温暖。由德州华园新能源公司应用技术研究所研究开发主动式太阳房(太阳温室),即是通过改变普通被动式太阳房被动蓄温储热的特性,采取主动利用太阳能进行采温、供温、保暖与空调的办法来保障室内所需要的温度、湿度等各项指标的落实。主动式太阳房系太阳能热利用技术的主要发展方向,在农业生产中的应用前景十分广阔,较之传统的被动式太阳房,由于其被动性采热,所以造成温度难以控制,有时因温度太高,还要人为地放走一部分热量,以适应植物生长的需要,而到了晚上又因没有储热设备,造成无法保温影响动植物生长。而主动式太阳房的应用体现了太阳能高新技术的巨大价值,因而解决了传统的被动式太阳房根本无法解决的恒温、恒湿及智能化控制与管理问题。

太阳能温室不但解决了农业上很多的问题,增加了用户的收入。利用太阳能与温室大棚结合可以更好地调节大棚内的温度,使得植物可以更好的生长。除此之外,也可以种植对温度要求更为苛刻的经济作物,并延长温室大棚的使用时间,为用户获得更好的效益。除此之外,通过对土壤的加热,也可以满足观赏温室及空中花园的需求。

北京天普太阳能在很早就接触了太阳能种植,已经有了成熟的解决方案。据了解,太阳能温室大棚透光性能好,温室提升温度快,温度控制稳定。保温性能好,控制系统可控制遮挡板开关从而控制大棚内温度。

5.太阳能采暖房

太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的可再生能源,可以说是取之不尽、用之不竭。随着社会的进步,经济的发展,节能减排低碳环保理念越来越深入人心,许多太阳能节能设备在我国城市建筑和现代生活中得到越来越广泛的应用。

太阳能暖房系统利用太阳能作为冬天暖房之用,在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,设法应用太阳幅射热。大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间。辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,在加热房间,或透过冷暖房的热装置方式来作暖房使用。

据了解,最常用的暖房系统为太阳能热水装置,其将热水通至储热装置之中(固体、液体或相变化的储热系统),然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热,再把此热空气传送至室内;或利用另一种液体流至储热装置中吸热,当热流体流至室内,再利用风扇吹送被加热空气至室内,从而达到暖房效果。

6.太阳能养殖

目前,太阳能集热器与养殖业的结合,主要根据高低温水循环原理,控制水池温度,使水保持恒温。此项技术除了用在养殖业上,还可以给游泳池供热,适用于初春、深秋、寒冬三个时间段,很多大型太阳能企业都已着手研究,皇明太阳能在这一块的技术就相当成熟,但造价高。

瑞安市宏欣水产养殖有限公司(鳄鱼养殖)总经理吴顺海表示,太阳能集热器可以提高他的养殖效率。在从事鳄鱼养殖业5年的时间里,他摸索出了鳄鱼的生长习性,他说:“鳄鱼是冷血动物,有冬眠现象,生长的快慢跟所需体温有关,只有在温度升高到30℃的情况下,鳄鱼才能快速生长。为了解决鳄鱼过冬问题,他用太阳能给鳄鱼加温,屋顶建置6000平米的真空集热管,给他的鳄鱼加了床棉被,这样一来缩短了鳄鱼的生产期,给他的养殖带来了很大的利润。”

据了解,与吴顺海合作的是一家上海的太阳能企业,这家企业在太阳能水温控制方面有很好的技术,造价上相对皇明低,投入适中,在节约成本的同时,还能保护环境。经过4个月的试验,鳄鱼的脂肪量增长了15%,成长速度加快了20%,以生产周期来看,这个供热加温系统带来的效益比往常要多30%。

当被问及为何舍近求远选择上海的太阳能企业时,吴顺海无奈地表示,地方性企业在这方面的技术还比较薄弱,如果地方性太阳能企业能在加温控温这一块提升技术,将赢得不错的市场。他在谈话中还提到了太阳能在农业干燥、蛋类孵化方面的应用。他有计划把太阳能热利用带给他的小鳄鱼,但由于太阳能孵化技术的成本在30~40万元左右,目前还不能一步到位,不过,他表示会坚持走太阳能热利用技术之路的。

7.太阳能海水淡化系统

当灾难袭来时,一个最关键的需求,对幸存者而言,就是获得干净的饮用水。新加坡一家公司已经研制出一种移动式海水淡化系统,更容易给灾区提供清洁水。使用集装箱作为这一系统的外壳,Memsys创造了一种太阳能海水淡化系统,专门设计用于救灾。

据了解,移动式海水淡化系统采用太阳能膜蒸馏技术,把盐水转换成饮用水,只使用太阳能。海水淡化装置是完全可移动的,不需要任何外部零件,适合装进一个20英尺的海运集装箱。它的供电同时使用太阳热能和太阳能光伏,很少需要维护。不像现有的海水淡化技术,不需要化学电池、柴油发电机,或任何其他外部电源。根据不同的日照量,平均而言,预计每天可生产1000升(或265加仑)饮用水。这种特殊工艺结合了热蒸馏法和膜蒸馏,这是最常见的工艺,用于海水淡化系统。水被煮沸是在一个小型真空器中,也是在较低温度,就是50℃~80℃,而蒸汽要经过几个膜蒸馏阶段,都是在低温低压。能量可以恢复,在每个步骤之后,可以驱动下一步骤,这就成为一种更有效的系统,胜过现有技术。另外,该系统能够处理非常高的盐浓度,就像见于地下水中的浓度。

该公司一位负责人表示,我们只是首次把这种先进技术,就是热分离技术应用到一款非常小的、廉价可靠的模块化概念产品。长达一年的测试已经完成,是在新加坡的滨海堤坝进行的,去年集中测试了系统集成,稳定运行,优化产出,根据不同的气候模式,确保该系统可成功用于偏远或受灾地区。目前大约有25家公司,包括IBM,都在投资这一系统。

作者:陈培
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