论文部分内容阅读
【摘 要】近些年中国的干旱程度增加,农业灌溉压力增大,随着水资源不断减少,节水性灌溉对于农业生产尤显重要,结合当前境况,相关领域的专家及政府部门合力,从科技上创新灌溉设备与技术,提高节水灌溉的能力,从发展角度,积极推进新型能源科技灌溉设备的研究推广,解决干旱的同时进一步提高农业生产,合理节约水资源。文章分析目前我国节水灌溉设备应用发展现状,介绍太阳能光伏节水灌溉设备功能结构,阐述太阳能灌溉与传统灌溉区别,挖掘能源科技灌溉对农业发展的作用,以期为相关领域的研究提供有价值的参考。
【关键词】农业;太阳能光伏;节水灌溉
一、节水灌溉设备现状
随着我国经济急速发展,城市化建设争抢水资源,农业生产面临巨大压力,2013年,农业部统计,我国可用耕地采用喷灌、微灌等节水灌溉技术将近420万hm2,节水灌溉技术与设备应用为农业产出做出巨大贡献,但对比西方发达国家我们的灌溉设备还有差距,未来创新发展空间巨大,需要更有效的灌溉设备辅助农业生产。
1.喷灌设备
在农业集约化生产地,我国采用大型喷灌机进行灌溉,这些设备通常从国外进口,改革开往以来,中国曾一度兴起卷盘喷灌机热,曾有多大20余家生产企业经营该类哦喷灌机,目前我国东北部已经使用此类喷灌辅助农业生产,除此之外金属管类固定式喷灌机也曾在历史舞台亮相,但由于不方便运输及费用较高被淘汰,后期舶来的塑料喷水灌溉系统由于灵活、价格便宜等优势收到大部分农民的欢迎,尤其在沿海一带较发达地区,对于蔬菜、花卉等经济类作物灌溉起到一定作用。小型喷灌机是我国大部分农业基地采用的喷灌设备,尤其在1996年后,小型喷灌机以其轻便、实用被人们认可。
2.滴灌设备
滴灌设备技术主要应用与我国新疆地区,由于其地理位置与特殊环境,棉花、番茄等作物大面积种植,滴灌设备成功在新疆农业基地使用,使大大缓解当地灌溉问题,广受大众欢迎,2000年左右,我国其他地区也有使用滴灌设备的实例,此设备仍然在应用推广中。
3.微喷设备
微喷技术是通过计算机操控自动灌溉的新技术,做到监控土壤水分,科学提供灌溉的作用,信息化的智能系统被认为是当今较前沿的节水灌溉设备,目前只有少部分试验点在使用该类设备,由于成本等各种原因,这种节水灌溉设备还没有得到广泛应用。
4.太阳光伏节水灌溉设备
2001年国内研发的第一套太阳光伏光系统成功应用于新疆塔克拉玛干地区,新能源灌溉设备得到关注,随着近十几年的发展创新,太阳光伏节水灌溉设备有了长足的发展,以多试点试验后,成功应用与我国南部、西南部等地区,成为新时期辅助农业生产的节水灌溉明星。
二、太阳能光伏节水灌溉系统研究
20世纪80年代,最早出现太阳能灌溉,当时的技术还不是很完善,设备也有很多缺陷,随后的十年中,太阳能光伏节水灌溉系统更新有了很大进步,并在逐步应用中尝试取代传统的燃油设备,并且通过与计算机的联合优化组合,大大提高节水灌溉的效率,实现灌溉的准确化、适量化、自动化。
1.系统结构
太阳能光伏节水灌溉系统猪油包括两部分,及太阳能独立供电设备与自动灌溉设备,太阳能承载供电的重点,自动灌溉控制蓄水与灌溉的实施作业,在实际工作中,土壤水分传感器通过分析水分含量,提供控制器数据,控制器根据设定值做出决策,电路驱动灌溉作业,满足农业用水需求。
2.系统优势
太阳能光伏节水灌溉的优势是明显的。在我国西北、西南地区经济发展相对缓慢,水资源短缺是最普遍的问题,这些地区太阳能丰富,推广太阳能灌溉是有优势有条件的。太阳能光伏节水光该系统是自动化、智能化的系统,不仅要在商业区应用,能要应用到农业中来推动更大的生产力。与传统的柴油灌溉机相比,太阳是可持续性的清洁能源,且不担心燃料价格涨跌,各方面的影响较小,既环保实用又能节省成本,从现代科技的角度看,太阳能节水灌溉是动系统的巨大进步,结合现代计算机远程监控技术,极大的解放了生产力,更科学更省力,管理更精准,从节约的角度看,传统柴油机要消耗人工,电力造价接近20万/年,太阳能光伏节水灌溉系统可以实现无耗能,水电人工年使用价格仅为柴油机的30%。
3.使用意义
太阳能节水灌溉系统是在我国具体国情的基础上发展推广起来的,首先从发展的角度看,相对西方发达国家我国的灌溉技术起步较晚,目前仅仅是注重实用功能对生产需求的满足,对比国外对安全、技术、设备科技保障的目标还有一定差距,这说明太阳光灌溉在国际上还不具备竞争有,我们还要在灌溉系统的智能化、自动化上下功夫,从实际应用中发现问题,解决问题,为灌溉系统的更新发展做贡献,其次从农业角度看,我国作为农业大国,部分偏远地区想要是新能源灌溉显然是有困难的,这就要求我们的农业灌溉提高水的使用效率,增加太阳能使用韧性,降低使用条件,促使更多地区的农业发展实现自动化节水灌溉,在满足我国农业生产的要求下,完善太阳能光伏节水灌溉系统。
三、创新性节水灌溉系统的发展趋势
我国是人口大国,随着现代化建设步伐大幅度迈进,城市化占用大量资源,农业基本生产资料需要调配,水资源的短缺势必影响我国经济可持续发展,这样的瓶颈威胁下,要求我们发展农业灌溉技术更新灌溉设备,支持在农业、林业等领域推广使用创新型节水灌溉设备。
1.人工智能方向
科技在进步,传感器技术在农业上的应用已经不再新鲜,计算机与自动控制系统方面的技术也已经趋于成熟,我们应该解放思想,重视科技革新,将传统的灌溉方式暂时放在一边,尝试使用创新性节水灌溉系统如太阳能光伏灌溉系统,实现检测土壤需求,定期灌溉,充分应用科技设备,减少人力投入。
2.环保节能方向
随着人类社会的进步,环境被破坏严重,对于资源利用一定做到物尽其用甚至反复利用,太阳能的低功耗是符合我们对资源的应用理念的,逐渐将传统的供电灌溉设备应用转移到非外接电源供电设备应用上,充分利用太阳能发电,积极开发相关设备的科技节约可行性,做到保护稀有资源开发更大的使用空间。
3.从网络科技方向
网络是未来社会的主流,是人类生产的火力点,在可科技发展的今天农业生产也要依靠网络科技的力量,依靠其传输便捷,感受精准的优势,促进信息传播,打开更广阔的事业,提高生产力,为设施农业产业化添砖加瓦。
4.环境控制方向
对于不同种类的农作物,其对水的需求周期是不同的,使用创新型节水灌溉设备有利于通过检测植物的需水周期,设定灌溉周期,及不同的灌溉形势,做到以环境控制为导向,给植物最合适的灌溉,创造最优环境最大限度促进农作物生长,进而到增产增收的目的。
四、结束语
通过对中外灌溉设备的对比可知,发现我国节水灌溉发展建设不断满足农业的发展需求,虽然我国的节水灌溉技术还在发展探索中,但作为创新性节水灌溉系统,太阳能光伏系统使用光洁能源具有可持续发展的巨大潜力,未来我们还要综合利用现代科学深化创新性灌溉设备的人工智能化、自动化、网络化、控制化,进一步解放生产力,发展生产关系,推动新型节水灌溉设备在我国农业集中地的使用,结合国情,在实践中发展,在实践中探索,在实践中进步,为现代化农业的发展贡献一份力量。
参考文献:
[1]王东伟.自动跟踪式太阳能光伏水泵设计及性能预测[D].兰州:兰州理工大学,2012.
[2]赵飞,梁迟.我国节水灌溉现状及面临问题[J].中国西部科,2010 (25):63-64.
[3]杜坷,衰湘月.无源控制节水灌溉装置研究进展[J] .湖南农业科学,2011.23 (1) : 136-138.
[4]张宝剑,高国红.双踪太阳能光伏发电系统研究[J].安徽农业科学,2010,38(30):1446一1 447.
【关键词】农业;太阳能光伏;节水灌溉
一、节水灌溉设备现状
随着我国经济急速发展,城市化建设争抢水资源,农业生产面临巨大压力,2013年,农业部统计,我国可用耕地采用喷灌、微灌等节水灌溉技术将近420万hm2,节水灌溉技术与设备应用为农业产出做出巨大贡献,但对比西方发达国家我们的灌溉设备还有差距,未来创新发展空间巨大,需要更有效的灌溉设备辅助农业生产。
1.喷灌设备
在农业集约化生产地,我国采用大型喷灌机进行灌溉,这些设备通常从国外进口,改革开往以来,中国曾一度兴起卷盘喷灌机热,曾有多大20余家生产企业经营该类哦喷灌机,目前我国东北部已经使用此类喷灌辅助农业生产,除此之外金属管类固定式喷灌机也曾在历史舞台亮相,但由于不方便运输及费用较高被淘汰,后期舶来的塑料喷水灌溉系统由于灵活、价格便宜等优势收到大部分农民的欢迎,尤其在沿海一带较发达地区,对于蔬菜、花卉等经济类作物灌溉起到一定作用。小型喷灌机是我国大部分农业基地采用的喷灌设备,尤其在1996年后,小型喷灌机以其轻便、实用被人们认可。
2.滴灌设备
滴灌设备技术主要应用与我国新疆地区,由于其地理位置与特殊环境,棉花、番茄等作物大面积种植,滴灌设备成功在新疆农业基地使用,使大大缓解当地灌溉问题,广受大众欢迎,2000年左右,我国其他地区也有使用滴灌设备的实例,此设备仍然在应用推广中。
3.微喷设备
微喷技术是通过计算机操控自动灌溉的新技术,做到监控土壤水分,科学提供灌溉的作用,信息化的智能系统被认为是当今较前沿的节水灌溉设备,目前只有少部分试验点在使用该类设备,由于成本等各种原因,这种节水灌溉设备还没有得到广泛应用。
4.太阳光伏节水灌溉设备
2001年国内研发的第一套太阳光伏光系统成功应用于新疆塔克拉玛干地区,新能源灌溉设备得到关注,随着近十几年的发展创新,太阳光伏节水灌溉设备有了长足的发展,以多试点试验后,成功应用与我国南部、西南部等地区,成为新时期辅助农业生产的节水灌溉明星。
二、太阳能光伏节水灌溉系统研究
20世纪80年代,最早出现太阳能灌溉,当时的技术还不是很完善,设备也有很多缺陷,随后的十年中,太阳能光伏节水灌溉系统更新有了很大进步,并在逐步应用中尝试取代传统的燃油设备,并且通过与计算机的联合优化组合,大大提高节水灌溉的效率,实现灌溉的准确化、适量化、自动化。
1.系统结构
太阳能光伏节水灌溉系统猪油包括两部分,及太阳能独立供电设备与自动灌溉设备,太阳能承载供电的重点,自动灌溉控制蓄水与灌溉的实施作业,在实际工作中,土壤水分传感器通过分析水分含量,提供控制器数据,控制器根据设定值做出决策,电路驱动灌溉作业,满足农业用水需求。
2.系统优势
太阳能光伏节水灌溉的优势是明显的。在我国西北、西南地区经济发展相对缓慢,水资源短缺是最普遍的问题,这些地区太阳能丰富,推广太阳能灌溉是有优势有条件的。太阳能光伏节水光该系统是自动化、智能化的系统,不仅要在商业区应用,能要应用到农业中来推动更大的生产力。与传统的柴油灌溉机相比,太阳是可持续性的清洁能源,且不担心燃料价格涨跌,各方面的影响较小,既环保实用又能节省成本,从现代科技的角度看,太阳能节水灌溉是动系统的巨大进步,结合现代计算机远程监控技术,极大的解放了生产力,更科学更省力,管理更精准,从节约的角度看,传统柴油机要消耗人工,电力造价接近20万/年,太阳能光伏节水灌溉系统可以实现无耗能,水电人工年使用价格仅为柴油机的30%。
3.使用意义
太阳能节水灌溉系统是在我国具体国情的基础上发展推广起来的,首先从发展的角度看,相对西方发达国家我国的灌溉技术起步较晚,目前仅仅是注重实用功能对生产需求的满足,对比国外对安全、技术、设备科技保障的目标还有一定差距,这说明太阳光灌溉在国际上还不具备竞争有,我们还要在灌溉系统的智能化、自动化上下功夫,从实际应用中发现问题,解决问题,为灌溉系统的更新发展做贡献,其次从农业角度看,我国作为农业大国,部分偏远地区想要是新能源灌溉显然是有困难的,这就要求我们的农业灌溉提高水的使用效率,增加太阳能使用韧性,降低使用条件,促使更多地区的农业发展实现自动化节水灌溉,在满足我国农业生产的要求下,完善太阳能光伏节水灌溉系统。
三、创新性节水灌溉系统的发展趋势
我国是人口大国,随着现代化建设步伐大幅度迈进,城市化占用大量资源,农业基本生产资料需要调配,水资源的短缺势必影响我国经济可持续发展,这样的瓶颈威胁下,要求我们发展农业灌溉技术更新灌溉设备,支持在农业、林业等领域推广使用创新型节水灌溉设备。
1.人工智能方向
科技在进步,传感器技术在农业上的应用已经不再新鲜,计算机与自动控制系统方面的技术也已经趋于成熟,我们应该解放思想,重视科技革新,将传统的灌溉方式暂时放在一边,尝试使用创新性节水灌溉系统如太阳能光伏灌溉系统,实现检测土壤需求,定期灌溉,充分应用科技设备,减少人力投入。
2.环保节能方向
随着人类社会的进步,环境被破坏严重,对于资源利用一定做到物尽其用甚至反复利用,太阳能的低功耗是符合我们对资源的应用理念的,逐渐将传统的供电灌溉设备应用转移到非外接电源供电设备应用上,充分利用太阳能发电,积极开发相关设备的科技节约可行性,做到保护稀有资源开发更大的使用空间。
3.从网络科技方向
网络是未来社会的主流,是人类生产的火力点,在可科技发展的今天农业生产也要依靠网络科技的力量,依靠其传输便捷,感受精准的优势,促进信息传播,打开更广阔的事业,提高生产力,为设施农业产业化添砖加瓦。
4.环境控制方向
对于不同种类的农作物,其对水的需求周期是不同的,使用创新型节水灌溉设备有利于通过检测植物的需水周期,设定灌溉周期,及不同的灌溉形势,做到以环境控制为导向,给植物最合适的灌溉,创造最优环境最大限度促进农作物生长,进而到增产增收的目的。
四、结束语
通过对中外灌溉设备的对比可知,发现我国节水灌溉发展建设不断满足农业的发展需求,虽然我国的节水灌溉技术还在发展探索中,但作为创新性节水灌溉系统,太阳能光伏系统使用光洁能源具有可持续发展的巨大潜力,未来我们还要综合利用现代科学深化创新性灌溉设备的人工智能化、自动化、网络化、控制化,进一步解放生产力,发展生产关系,推动新型节水灌溉设备在我国农业集中地的使用,结合国情,在实践中发展,在实践中探索,在实践中进步,为现代化农业的发展贡献一份力量。
参考文献:
[1]王东伟.自动跟踪式太阳能光伏水泵设计及性能预测[D].兰州:兰州理工大学,2012.
[2]赵飞,梁迟.我国节水灌溉现状及面临问题[J].中国西部科,2010 (25):63-64.
[3]杜坷,衰湘月.无源控制节水灌溉装置研究进展[J] .湖南农业科学,2011.23 (1) : 136-138.
[4]张宝剑,高国红.双踪太阳能光伏发电系统研究[J].安徽农业科学,2010,38(30):1446一1 447.