長期以來，如何在能源層面解決山區、旱區、草原牧場、荒漠化地區的提水供水，一直是困擾國內外農牧業發展和生態建設的一道技術性難題。而光伏水泵系統迎合了大規模的農田、草場、荒漠等需求市場，可廣泛應用于邊遠無電、缺電地區人畜用水、農田灌溉、荒漠治理。系統在無需任何外來能源的情況下可以機動靈活地用于農田灌溉、提供潔凈人畜飲水、發展庭院經濟、美化園區、構造彩色噴泉、為養魚、養蝦池增氧、海濱鹽場供排水等。太陽能水泵系統的應用無需蓄電池，節省了電池更換的費用，減少了電池對環境造成的污染，也符合我國可持續發展的戰略。

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太陽能水泵又叫做光伏水泵，基本原理是利用太陽能電池板構成陣列后，把太陽能直接轉變為電能，然后驅動各類電動機帶動高效節能水泵從深井和江、河、湖、塘等水源提水。廣泛應用于農業灌溉，生活供水，荒漠治理等。全球由于缺水而不能開墾的土地面積占了一大部分，另外水泵產品的耗能站所有耗能的20%以上，因此太陽能水泵不用化石能源，還不受地域和空間限制，只要有太陽照射的地方均可以利用，因此其未來的應用前景非常廣闊。目前已經有幾十萬臺光伏水泵在全球各地運轉，并以每年幾萬臺的數量增加，  國內應用總體數量不多，主要在西南和西北地區。

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太陽能是一種取之不盡、用之不竭的自然能源，其能量極大，兩秒鐘輻射的能量相當于燃燒13×1016t標準煤所產生的全部能量，其釋放的能量只有1/60億到達地球大氣的比較高層，相當于地球每年產生的2.0934×1018MJ能量，約為發電量5.8×107kWh。太陽輻射是地球上一切自然現象的主要能源，地球表層99.8%的能量來源于太陽。太陽輻射與工農業生產和國民經濟建設有密切關系，太陽輻射的時空分布及其變化規律、氣候條件對于光熱利用系統的成本、價值及經濟效益有巨大的影響。

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1、光伏陣列：由多塊太陽電池組件串并聯而成，吸收日照輻射能量，將其轉換為電能，即太陽能發電，為整個系統提供動力電源。

2、太陽能水泵逆變器：對系統的運行實時控制和調節，當日照充足時保證系統額定運行，當日照不足時，設定比較低運行頻率滿足，確保太陽能電力的充分應用。

3、水泵：從深井或江河湖泊等水源中提水，注入水箱水池，或直接接入灌溉或噴泉等系統，直流泵、交流泵、離心泵、軸流泵、混流泵、深井泵等均可使用。

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能產生光伏效應的材料：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結。晶體硅為基本的電池材料。以晶體硅材料制備的太陽能電池主要包括：單晶硅太陽電池，鑄造多晶硅太陽能電池，非晶硅太陽能電池和薄膜晶體硅電池。單晶硅電池具有電池轉換效率高，穩定性好，但是成本較高；非晶硅太陽電池則具有生產效率高，成本低廉，但是轉換效率較低，而且效率衰減得比較快；鑄造多晶硅太陽能電池則具有穩定的轉換的效率，而且性能價格比比較高；薄膜晶體硅太陽能電池處在研發階段。硅系列太陽能電池中，單晶硅和多晶硅電池繼續占據光伏市場的主導地位，單晶硅和多晶硅的比例已超過80%。

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干旱缺水導致草場受災嚴重，牧草大面積干枯，牧業生產受到嚴重沖擊。牧區牲畜因缺草缺水死傷乏弱， 目前草場灌溉主要依賴地下水，而地下水的利用又受兩個因素的制約，其一是水資源的限制，其二是能源動力的限制。因這些地區人居分散、交通不便、能源供給困難，而電網建設又因線損高、跨度大等原因造成能源短缺，致使提水動力無法解決。太陽能水泵供(提)水系統結合草場太陽能源豐富，日照時間普遍較長等特點，有效的利用太陽能板將太陽能轉為電能，驅動水泵抽取地下水，將天然草場改造為人工草場。

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