光伏水泵系统是直接利用太阳电池光生伏打效应发电,之后通过一系列电力电子、电机、水机等控制及执行环节从而在江河湖泊或深井中实现提水的系统。
该系统是光、机、电、控制技术等多学科交叉、结合的体现。随着太阳电池及电力电子技术的不断进步,全球光伏水泵的技术及应用也突飞猛进地在发展。
近年来，随着全球“粮食问题”、“能源问题”的严重性不断提升，逐步被誉为解决有效耕地提高产量和用清洁能源替代化石能源的较为有效的产业整合产品。成为把光伏产业与农业水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等传统产业综合发展的新兴经济模式。
光伏水泵利用来自太阳的持久能源，日出而作，日落而歇，无需人员看管，不需要柴油、不需要电网，可与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用，节水节能，可大幅降低使用化石能源电力的投入成本。是全球“粮食问题”、“能源问题”综合系统解决方案的新能源、新技术应用产品。
光伏水泵的主要组成部分
太阳电池阵列(亦称光伏阵列)
由众多太阳电池组件串、并联构成,组件组合之合成容量可以是数百峰瓦(W户),也可以达到数个兆峰瓦(MWp)甚至更大,组件可以由单晶硅、多晶硅、非晶硅或其它类型的太阳电池组成。一般说来,光伏阵列由于多为半导体器件构成,其电源特性(伏安特性及温度特性)具有强烈的非线性性质。光伏水泵系统所配用的光伏阵列容量往往在数百Wp至数十KWp之间。
DCIDC环节
这是由于太阳电池阵列具有非线性的电源特性,为保证阵列在任何日照和环境温度下都将提供相应可能的较大功率输出,必须引入该一环节,在太阳能光伏技术中称它为“较大功率点跟踪器”。
DCIAC环节
这是一个为表达方便而采用的替代用语。在交流异步或同步驱动中,它是变频逆变器,但在直流无刷电机驱动方式中,它是专用的驱动控制器。
马达(驱动电机)
在不同系统中使用的驱动电机也不同。目前在小于10阅Np功率等级的光伏水泵系统中,为获得尽可能高的系统效率,多采用直流无刷永磁电机驱动,在大型光伏水泵系统中,到目前为止仍不乏采用交流异步传动方式者,但是由于近代控制技术的不断发展,为了进一步提高单位峰瓦提供的扬水量,己经开始有被多台水泵实现柔性控制的多机群控技术所替代的趋势。
水泵
对于光伏水泵系统而言,水泵类型的选择同样至为重要。在功率不大的系统中,若用户要求扬程高但流量较小的情况下,宜选择容积式正位移水泵,在其它情况下可能以采用离心式或轴流式水泵。关于光伏水泵系统配用泵型的选择与考虑。
水塔及储水设施
如果光伏水泵系统应用于冬季寒冷地区(如我国广大西部地区),则宜采用防冻储水设施,例如中间抽真空或实以绝热材料的双层水箱或水塔,引水管道亦应采用抗低温材料并作防冻处理。
