摘要
以可再生能源为动力的农业供水系统通常被视作太阳能泵送装置，但其可持续性实际上取决于一个涵盖作物用水需求、水力工作点、电力电子设备、储能系统、水质控制、管理机制、运营方式以及设备寿命终结处理的完整服务链。这篇结构化的综合评述汇集了关于光伏泵送、混合可再生能源灌溉系统、与电网交互的泵浦、微型水力辅助系统以及以可再生能源驱动的咸水反渗透系统的经过同行评审的实践案例研究。研究从四个数据来源中筛选出相关资料，并根据服务功能、能源架构、水力工作参数以及主要的可持续性路径对资料进行分类；对于出现频率较高的组合，则通过明确的分类规则将其整合。该研究还构建了一个基于原型模型的筛选框架，用于预先评估灌溉、海水淡化及循环利用方面的风险。研究共确定了七种技术服务原型：直接光伏泵送、光伏驱动储水罐泵送、带电气缓冲功能的光伏系统、与电网交互的光伏泵送、光伏与风能混合灌溉系统、微型水力辅助灌溉系统以及光伏驱动的咸水反渗透系统。该框架将每种原型与其运行范围、相关研究的成熟度、所需支撑子系统、可持续性路径、最低指标以及需要进一步深入研究的触发条件联系起来。对于露天灌溉而言，水力储能通常是可靠性保障中最经济的选择，而电池则主要在需要保持压力稳定、精准控制施肥时机或实现夜间作业等具有较高农业价值的情况下才有使用必要。光伏驱动的咸水反渗透系统属于一种独特的制水技术原型，只有在其设计中充分考虑了进水水质分析、能量回收利用、预处理流程、产出水的农业适用性、膜组件管理以及合格浓缩废液的处置方式时，才能具备环境可持续性。通过两个综合应用案例，展示了如何选择合适的技术原型并逐步开展深入的可行性研究。要在实际应用中合理部署这类技术，就需要在项目实施之前，通过以服务为导向的筛选流程，综合考虑水力设计、地下水管理、采购质量管控、循环利用要求以及社会包容性等因素。
