“這些年的實踐讓我意識到，光伏提水會成為一個產(chǎn)業(yè)，它對缺水地區(qū)生產(chǎn)力條件直觀且巨大的改善，甚至讓人感到驚訝，這也是我見過的最好的最直接有效的扶貧手段。”

云南師范大學(xué)太陽能研究所劉祖明教授

今年，云南遭遇近10年來最嚴(yán)重干旱。數(shù)據(jù)顯示，截至4月15日，全省共有100條河道斷流、180座水庫干涸、140眼機(jī)電井出水不足，造成約150萬人、50萬頭大牲畜飲水困難，農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)460萬畝。

這幾個月以來，云南師范大學(xué)太陽能研究所劉祖明教授非常忙碌，作為著名光伏專家和光伏提水系統(tǒng)倡導(dǎo)者，他和云南卓業(yè)能源有限公司的專家們奔走于云南干旱最嚴(yán)重的偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，夜以繼日地趕工建設(shè)著一個個光伏提水工程。

“因為旱情形勢嚴(yán)峻，現(xiàn)在很多項目都要求馬上完成。”劉祖明說，盡管是“五一”長假期間，也有幾個項目同時在施工。

3月7日，疫情緩解后開工的首個光伏提水工程在玉溪市元江縣洼垤鄉(xiāng)邑席下寨抗旱應(yīng)急工程建成，項目光伏裝機(jī)10.8千瓦，設(shè)計提水揚(yáng)程209米，為當(dāng)?shù)?6戶135人緩解了生活用水難題;

4月3日，位于昆明市彌渡縣德苴鄉(xiāng)團(tuán)山村光伏裝機(jī)170.5千瓦光伏提水工程建成投運(yùn)，項目設(shè)計提水揚(yáng)程400米，為當(dāng)?shù)?31戶1608人的嚴(yán)重旱情提供了及時支援;

4月17日，對位于昆明市嵩明縣牛欄江鎮(zhèn)大箐村的建成已四年的光伏提水工程更換新型水泵，讓老項目在嚴(yán)峻的抗旱新形勢下發(fā)揮出了更大的作用;

4月18日，位于玉溪市元江縣洼垤鄉(xiāng)邑慈碑村委會亞祖垤中寨裝機(jī)6.4千瓦的光伏揚(yáng)水工程建成，項目設(shè)計提水揚(yáng)程99米，惠及村民156人;

4月20日，位于昆明市祿勸縣烏蒙鄉(xiāng)基魯村委會光明村光伏裝機(jī)2.16千瓦的光伏揚(yáng)水工程投入運(yùn)行，項目建在海拔2240多米的高山上，設(shè)計提水揚(yáng)程90米，為處于干旱中的當(dāng)?shù)匕傩账腿チ艘粓?ldquo;及時雨”;

4月29日，位于昆明祿勸縣茂山鎮(zhèn)甲甸村委會塘房、甲烏的另一座光伏揚(yáng)水工程竣工運(yùn)行，光伏系統(tǒng)裝機(jī)7.44千瓦，設(shè)計提水揚(yáng)程52米，惠及百姓129人。項目建成當(dāng)天，雖然是陰天，但系統(tǒng)仍實現(xiàn)了有效提水，顯示出較高的系統(tǒng)效率;

5月6日，位于玉溪市沅江縣洼垤鄉(xiāng)它才吉村委會邑尼都村的光伏揚(yáng)水工程投入運(yùn)營，項目光伏裝機(jī)75.6千瓦，提水揚(yáng)程440米，為當(dāng)?shù)?2戶139人解決了生產(chǎn)生活用水。該項目正是利用五一假期趕工完成，及時且極大地緩解了當(dāng)?shù)貒?yán)重的旱情;

5月11日，位于昆明祿勸縣皎平渡鄉(xiāng)發(fā)展村委會菜咪多村的另一座光伏揚(yáng)水工程竣工運(yùn)行，光伏系統(tǒng)裝機(jī)4.8千瓦，設(shè)計提水揚(yáng)程137米，惠及百姓124人。

5月18日位于昆明市尋甸縣河口鎮(zhèn)北大營村委會的另一座光伏揚(yáng)水工程竣工運(yùn)行，光伏系統(tǒng)裝機(jī)24.8千瓦，設(shè)計提水揚(yáng)程138米，惠及百姓205戶1150人。

……

身為云南人，劉祖明成為光伏提水工程領(lǐng)域的全球知名專家，似乎有著得天獨(dú)厚的“優(yōu)勢”。

資料顯示，作為我國貧困面最大、貧困人口最多、貧困程度最深的省份之一，云南省目前尚有92萬人飲水依靠水窖保障、136萬人依靠水窖輔助保障，全省三分之二的耕地靠天吃飯，缺水成為制約成為當(dāng)?shù)厝罕娒撠氈赂宦飞系睦洗箅y問題。

十多年來，劉祖明和他的團(tuán)隊在云南高原地區(qū)建成了160多座光伏提水工程，項目建設(shè)地多位于高海拔的邊遠(yuǎn)山區(qū)，施工條件惡劣甚至超乎想象，提水揚(yáng)程從幾十米到超過1000米不等。其中一個光伏裝機(jī)1.35兆瓦、提水揚(yáng)程超過1000米的項目，是目前世界上總揚(yáng)程最高，裝機(jī)規(guī)模最大的光伏提水項目。

這些項目不但為缺水地區(qū)百姓的生活生產(chǎn)用水改善提供了最直接有效的幫助，為總計高達(dá)4萬多人的脫貧致富做出了非常直觀的貢獻(xiàn)，同時也讓劉祖明積累了非常豐富的光伏提水系統(tǒng)設(shè)計與工程建設(shè)經(jīng)驗。

“這些年的實踐讓我意識到，光伏提水會成為一個產(chǎn)業(yè)，它對缺水地區(qū)生產(chǎn)力條件直觀且巨大的改善，甚至讓人感到驚訝，這也是我見過的最好的最直接有效的扶貧手段。”劉祖明告訴太陽能發(fā)電記者說。

2013年建成的位于尋甸縣山區(qū)某村的一個光伏提水工程，給劉祖明留下了深刻的印象，因為該村村支書后來告訴他，自從有了光伏提水工程，全村每年因此增收超過1000萬元。

尋甸是云南省三大烤煙種植基地之一，這個山區(qū)村子位于該縣嚴(yán)重缺水地區(qū)，此前只有一個使用電網(wǎng)電力的揚(yáng)水項目，但功率較小，連老百姓的生活飲用水也不能完全滿足，就更不用說農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水了。

有個例子可以很形象地說明當(dāng)?shù)厝彼膰?yán)重程度。

多年來，這個村子里的老百姓家里蓋房子，建設(shè)用水都只能依靠雨水解決，如果某村民打算建新房子，則需要提前至少一年時間挖出多個水窖蓄積雨水，還得看天公是否作美，什么時候水蓄積足夠了，什么時候開工建房。

正是由于缺水，這個村的主要經(jīng)濟(jì)作物煙葉種植的收益，一直處于尋甸縣的下游水平。因為缺水，村里種植煙葉的時間要比其他地方普遍晚一個月左右，因此煙葉的出產(chǎn)也比其他地方晚，這導(dǎo)致煙葉錯過最佳售賣時間，不得不壓價出售。

在劉祖明第二年回訪這個村的光伏提水項目時，村支書告訴他，項目帶來的收益僅僅一年就已經(jīng)很明顯。有了光伏揚(yáng)水工程，生產(chǎn)用水跟上了，煙葉不但能夠及時種植并趕在煙廠收購?fù)境霎a(chǎn)，同時產(chǎn)量也大大增加，往年的損失與現(xiàn)在的增產(chǎn)相加，直接為村里增收超過千萬元。

這讓劉祖明很吃驚，以為村支書是為了表達(dá)感激而夸大其詞，為此特意去問過當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)政府部門負(fù)責(zé)人，結(jié)果那位負(fù)責(zé)人告訴他，增收超過千萬，還是村支書的保守說法，實際增收可能更多。

“項目綜合效益遠(yuǎn)超預(yù)期”

2017年建成的兩個項目，讓劉祖明對于光伏揚(yáng)水項目對缺水地區(qū)生產(chǎn)力條件帶來的直接有效改善，有了更直觀的認(rèn)識。

這兩個項目位于昆明附近大約60公里的一個村里，這個有近2000人的村子，擁有5000多畝土壤條件很不錯的土地，但由于缺水，每年只有雨季能夠種植一季玉米，其他作物基本上都種不了，雖然距離昆明城區(qū)很近，卻長期處于貧困邊緣。

該光伏提水項目水泵總裝機(jī)37*2千瓦，提水揚(yáng)程180米左右，設(shè)計晴天日提水330萬方，項目建成后，實際年提水量超過設(shè)計。

有了充分的用水，生產(chǎn)條件得以大大改善，不僅及時解決了生產(chǎn)生活用水難題，還進(jìn)一步提高了群眾發(fā)展生產(chǎn)的積極性。由于村子距離昆明城區(qū)很近，于是村里的老百姓選擇了種植經(jīng)濟(jì)效益明顯且可多季種植的各種蔬菜，由于效益明顯，不但以前在外謀生的青壯年紛紛返鄉(xiāng)，連此前租給外地人的土地也予以收回自用。

短短一年下來，村里老百姓的收益就有了一個堪稱天翻地覆的改變，全村年收入超過百萬元，種三七的收入甚至超過億元，可謂一步脫貧致富。

一位開車來接劉祖明去回訪項目運(yùn)行情況的村民感慨道：“以前根本不敢想象，我們居然能夠家家戶戶都種蔬菜，村里各家的收益相比往年都翻了好幾倍，現(xiàn)在根本沒人再愿意外出打工。”

2010年建成的第一個光伏提水項目，帶來的社會影響，至今還讓劉祖明較為感概。

項目位于文山縣山區(qū)一個200多人的村子，設(shè)計裝機(jī)7.5千瓦，后來配置了10千瓦的組件，提水揚(yáng)程地下40米、地上60米，是從一個地下溶洞提水。

項目建成運(yùn)營后劉祖明還沒啥感覺，項目做完了也就完了。但在第二年，當(dāng)?shù)匕l(fā)生嚴(yán)重干旱，連縣城的人也跑到項目所在村里來提取生活用水，這才讓劉祖明對光伏揚(yáng)水項目的社會意義有了新的認(rèn)識。

這個現(xiàn)象也引起了當(dāng)?shù)刂菸饕I(lǐng)導(dǎo)的高度關(guān)注，也正是因此，云南省科技廳后來一下子給劉祖明安排了八個光伏揚(yáng)水示范工程，甚至還要求項目所在地主要領(lǐng)導(dǎo)親自跟進(jìn)項目建設(shè)。

當(dāng)然，如同尋甸那個煙葉種植村的項目一樣，所有光伏提水項目，對經(jīng)濟(jì)效益的考慮仍然是立項的重要因素。

據(jù)劉祖明介紹，他這些年下來做的項目，經(jīng)濟(jì)效益都非常明顯，甚至遠(yuǎn)超預(yù)期。

他例舉了一個無電又缺水村子的項目。

此前，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司評估，如果該村要實現(xiàn)通電，僅僅是解決抽水系統(tǒng)用電，就需要投資四五十萬元，這還不算后續(xù)電費(fèi)，以及干旱時政府組織消防車送水的巨大經(jīng)濟(jì)成本和管理成本。

而當(dāng)時的光伏組件價格還需要十多元一瓦，即使這樣，劉祖明承建的光伏揚(yáng)水工程造價也只要三四十萬元，且后期運(yùn)行還不用再支付電費(fèi)。

這個很簡單的賬誰都會算，所以地方政府和農(nóng)業(yè)、科技部門的領(lǐng)導(dǎo)一看，“這種項目太值得做了啊。”于是，云南科技廳隨后出臺了一個計劃，用四年時間每年投資500萬，專項推動缺水村的光伏提水項目建設(shè)。

光伏提水項目對于缺水地區(qū)老百姓生活乃至生產(chǎn)力條件的巨大改善，不僅讓受益老百姓高興，也讓項目所在地政府減輕了扶貧壓力和每年為缺水村送水的工作量，相比項目的經(jīng)濟(jì)效益，明顯的社會效益讓劉祖明更有成就感。

“老百姓感激我們，是因為一個項目對他們的生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都帶來了非常直觀的改變，特別是那些連生活用水都很困難的鄉(xiāng)村，以前青壯年基本都要出去謀生，村里只剩下婦孺老幼，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)惡性循環(huán)，社會問題突出。”

2018年劉祖明承接的兩個項目，位于昆明市某郊區(qū)縣的四個村子，基本沒有飲用水源，特別是到了旱季，幾乎完全沒水，甚至造成老百姓上訪事件。

據(jù)劉祖明介紹，在云南，飲用水沒有解決的村落還不少，有些位于高海拔地區(qū)的村，生活用水需要從很遠(yuǎn)的山下挑回來，或者用馬或騾駝回來，來回一趟甚至需要一整天的時間。

“解決了水的問題，也就解決了生產(chǎn)的問題，以前很多青壯年不得不離鄉(xiāng)背井出去打工，現(xiàn)在有了生產(chǎn)條件，務(wù)農(nóng)的收益甚至還高于在外打工，自然就沒有了離鄉(xiāng)的想法。如此一來，小孩的教育、老人的照顧，這些問題都得到了解決，這對于社會穩(wěn)定的貢獻(xiàn)，其實更大于經(jīng)濟(jì)收益帶來的價值。”

隨著項目越做越多，劉祖明也越來越意識到，無論是解決生活用水，還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水，光伏揚(yáng)水工程的社會價值都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)價值。

特別是云南這樣的高海拔地區(qū)，不僅全省山區(qū)面積占了94%，覆蓋的人口基數(shù)很大，冬春季還經(jīng)常干旱，現(xiàn)有水利設(shè)施大約只有全國平均水平的50%左右，而且老化嚴(yán)重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足生活生產(chǎn)的基本需求，鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定嚴(yán)重受制于缺水缺電問題。

如果要讓這些山區(qū)老百姓真正脫貧致富，就必須大量建設(shè)水利設(shè)施，改善生產(chǎn)生活用水用電條件，但采用電網(wǎng)工程去補(bǔ)足這一缺陷，不僅投資巨大，工程量也相當(dāng)大，且還面臨今后需要支付昂貴的電費(fèi)提水等難題。

在劉祖明看來，面對這樣的地理和社會條件，采用光伏提水系統(tǒng)簡直再合適不過了，光伏系統(tǒng)具有因地制宜規(guī)模靈活的優(yōu)勢，以如今的系統(tǒng)價格，投資和運(yùn)行成本甚至可能只有電網(wǎng)工程的幾十分之一，經(jīng)濟(jì)效益明顯，具還具有十分顯著的社會效益，非常值得大范圍推廣。

劉祖明簡介

工學(xué)博士、教授、博士生導(dǎo)師，主要研究方向為半導(dǎo)體材料與器件及核技術(shù)與應(yīng)用，對晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池、薄膜太陽電池有深入研究，曾主持完成多項國家級、省部級重點科技項目及重大國際合作項目的研究工作，其力主推廣的光伏水泵應(yīng)用多次刷新中國及世界光伏水泵系統(tǒng)的規(guī)模及揚(yáng)程記錄，在核心技術(shù)方面取得了一序列突破，技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先水平，為光伏水泵產(chǎn)業(yè)化做出了重要貢獻(xiàn)。