在全球能源低碳转型与“双碳”目标持续推进的背景下，太阳能发电已成为构建清洁能源体系的重要方向^［1-2］。中国西北荒漠、戈壁及高寒地区太阳能资源丰富，是大型风电光伏基地建设的重要布局区域^［2］。然而，高寒荒漠区降水稀少、蒸发强烈^［3］，地表水资源匮乏且地下水补给困难^［4］，冬季低温与春季风沙等环境因素进一步增加了光伏电站运行维护难度^［5］，风沙频繁区域的组件表面易积尘或沉积泥沙，降低透光率与发电效率^［6］。因此，定期清洗已成为保障光伏电站稳定运行的重要运维措施^［7］，但传统水洗方式耗水量较大^［8］，易与区域农牧业灌溉、生态修复及居民生活用水形成竞争，逐渐成为制约大型光伏基地可持续发展的重要因素^［9］。

为缓解光伏电站运行与区域水资源短缺之间的矛盾，水资源循环利用技术遵循开源、节流、循环三位一体框架^［10］，围绕集水利用、光伏水泵供水、污水处理与循环回用等方向展开，在节水清洗、雨水收集、“光伏+水务”等方面取得一定进展^［11］。专利文献集技术、法律与产业信息于一体，能够反映技术创新活跃度与竞争格局，是开展技术情报分析的重要数据来源^［12］。近年来，围绕光伏电站水资源利用问题，国内外学者已开展了一定研究。现有成果主要集中于光伏组件清洗节水技术、雨水收集与利用技术、光伏耦合污水处理技术及光伏水泵供水系统等方向。有研究从工程应用角度分析了雨水收集、冷凝水回收等非常规水资源开发利用模式^［13］；部分研究关注光伏驱动污水处理及再生水回用技术^［14］；还有研究围绕光伏水泵系统结构优化、运行控制及能源耦合机制展开探讨^［15］。同时，专利计量方法也逐渐应用于光伏产业技术创新研究，为揭示技术发展趋势和创新主体布局提供了新的研究视角^［16］。然而，现有研究仍以单一技术环节或局部应用场景分析为主，对光伏电站水资源循环利用技术体系缺乏整体性认识，关键技术之间的关联关系尚未得到系统揭示，且不同技术主题之间的演化路径、创新热点迁移规律及技术发展脉络仍缺乏专利数据层面的系统分析。这在一定程度上导致难以全面把握该领域技术结构特征及未来发展方向，也限制了技术研发和知识产权布局决策的科学性。基于此，本文以全球光伏电站水资源循环利用技术为对象，采用专利计量与技术路线分析相结合的方法，从专利申请趋势、地域布局、技术主题、申请人结构及重点技术路线等方面，对光伏电站水资源循环利用技术研究态势进行系统分析，构建光伏电站水资源循环利用技术的全链条分析框架，引入专利主题演化分析，以揭示该领域的技术热点、演化特征与未来发展方向，为相关技术研发与知识产权布局提供参考。

本文基于PatSnap（智慧芽）全球专利数据库开展数据采集与计量分析。以光伏电站水资源循环利用技术为研究对象，数据采集时间为2026年5月12日。为提高检索结果的准确性与完整性，依据光伏电站水资源利用过程及关键词语义特征构建组合检索策略。检索关键词主要包括三类：①水资源获取相关关键词，如集水、集雨、雨水收集、露水收集、冷凝水收集等；②水资源处理与循环利用相关关键词，如水处理、水循环、水利用、废水处理、水回用等；③水资源利用与输配相关关键词，如光伏水务、光伏污水、供水系统等。同时设置农业灌溉、渔光、养殖场等非目标场景关键词作为排除项，以减少无关专利干扰。雨水、露水及冷凝水收集等技术通过开发利用非常规水资源，为光伏电站运行及组件清洗提供补充水源，是光伏电站水资源循环利用体系的重要组成部分，因此纳入本研究范围（表1）。

根据检索策略构建布尔逻辑组合检索式，按照每组简单同族保留一件代表专利的原则进行去重处理。经检索与去重，共获得相关专利3 447件，对应2 982组简单同族专利。其中有效专利1 200件、在审中专利383件、PCT指定期内专利4件，最终形成1 587组简单同族专利样本用于后续分析。此外，为识别具有较高技术创新水平和产业应用价值的核心专利，本文结合专利类型、被引频次及同族专利规模等指标进行综合判断。通常认为，发明专利比实用新型专利具有更高的技术含量和创新水平^［17］，专利被引频次能够反映其技术影响力和知识扩散程度^［18］，同族专利规模则体现专利权人对相关技术进行国际布局和市场保护的重视程度^［19］。因此，本文将同时具有发明专利属性、较高被引频次或较大同族规模的专利视为高价值专利，并据此分析该领域核心技术发展特征。

基于PatSnap平台的自定义分析模块，结合Excel软件，对专利数据进行统计与可视化分析。为深入挖掘技术主题的演化路径，本研究采用文本聚类与语义相似度分析方法^［20］。首先，对专利标题与摘要进行中文分词与停用词过滤，构建专利文本语料库；其次，运用词频-逆文档频率（Term Frequency-Inverse Document Frequency，TF-IDF）方法提取文本特征，并通过截断奇异值分解（Singular Value Decomposition，SVD）将高维特征降至50维；然后，采用KMeans聚类算法对专利进行主题划分，用肘部法则确定聚类数，每个主题提取高权重关键词作为技术标签；最后，计算相邻时间段各主题中心向量的余弦相似度，利用桑基图可视化技术实现主题之间的演化路径与强度^［21］。上述分析基于Python语言及scikit-learn、jieba、Plotly等开源库实现。具体技术路线如图1。

专利计量分析从专利申请趋势、区域分布、创新主体及技术布局等方面揭示领域整体发展特征，可为宏观层面刻画技术发展的规模演化、空间集聚特征及创新主体结构，识别技术发展阶段与竞争格局提供重要的数据支撑与结构化依据。在此基础上，通过技术主题识别与演化分析进一步揭示技术演进规律，可以揭示光伏电站水资源循环利用技术微观层面模块之间的知识关联关系及其动态演化路径。

光伏电站水资源循环利用技术专利申请量与授权量呈现长期增长态势。整体趋势表明，该领域技术研究已由萌芽期向快速发展与成果转化阶段演进，技术活跃度显著提升（图2）。

第一阶段（1982—2016年）为技术萌芽阶段。该时期专利申请和授权数量整体处于较低水平，技术研究主要围绕光伏电站集水结构设计、基础供水系统以及简单水处理装置等展开，尚未形成完整的技术体系和产业化应用模式。虽然2006年前后专利申请量开始出现增长迹象，但整体规模仍然有限，研发主体以科研机构和高校为主，技术创新活动相对分散。至2016年，随着光伏发电装机规模持续扩大以及组件清洗、运行维护等用水需求逐步显现，相关专利申请量明显提升，为后续技术快速发展奠定基础。

第二阶段（2017—2021年）为快速增长阶段。该时期专利申请量和授权量均呈现快速增长态势，授权数量首次突破100件，表明相关技术逐步由实验研究向工程应用转变。随着中国大型光伏基地建设加速推进以及“光伏+生态治理”等模式不断发展，水资源供给保障、废水处理回用和节水运行等需求显著增加，吸引企业、高校和科研机构等多元创新主体集中进入该领域，推动技术创新活动快速活跃，专利布局范围持续扩大。

第三阶段（2022—2025年）为系统集成与深化发展阶段。该时期专利申请量整体保持高位运行，并于2023年达到峰值，表明光伏电站水资源循环利用技术已进入规模化创新阶段。技术研发重点逐渐由单一功能装置开发转向集水、水处理回用、储存输配及智能调控等环节协同优化，形成较为完整的技术链条和系统集成方案。2024—2025年专利申请量出现一定回落，这主要与专利公开和审查周期存在时间滞后有关。从技术布局方向看，智能化控制、多技术耦合集成及资源协同利用正逐渐成为该领域的重要发展趋势。

光伏电站水资源循环利用技术经历了由缓慢发展向快速增长的演进过程。随着大型荒漠光伏基地建设规模持续扩大，组件清洗、供水保障及污水资源化利用需求不断增加，推动相关技术创新活动显著增强，为后续水资源循环利用核心技术路线的发展奠定了基础。

图3展示了2007—2025年主要国家在光伏电站水资源循环利用技术领域的专利申请数量变化情况，图中圆点代表专利申请量，圆点大小与该主题的相关专利申请数量成正比，圆点越大专利申请量越多。领域专利申请呈现高度集聚特征，创新活动主要集中于中国。中国以2 770件专利占据世界首位。韩国（30件）、美国（26件）和印度（15件），四国合计占比约84%。全球技术创新活动主要汇聚于亚洲与北美地区，中国已成为该领域专利申请最活跃的国家，这主要与国内大规模光伏基地建设、政策驱动及研发投入增加密切相关。在“光伏+生态治理”等模式下，组件清洗和水循环利用技术的需求增加，推动相关专利申请数量显著提升，体现了研发投入、政策驱动与产业发展需求之间的协同效应。韩国、美国专利申请规模相对较低，但在核心技术布局与高价值专利占比方面表现较为突出，反映出其在关键技术领域仍保持一定的原创能力与研发深度。不同国家专利申请数量差异受产业发展阶段、数据收录范围及专利公开滞后等多因素影响。

中国专利申请呈现显著的区域集聚特征，创新活动主要集中于东部沿海及长江流域地区。江苏、浙江与广东构成主要专利输出区域，三省专利数量合计约占全国总量的40%。北京、山东及安徽等地区同样具有较高研发活跃度，形成以经济发达地区为核心的空间分布格局（图4）。该分布特征表明，光伏电站水资源循环利用技术的研发活动与区域产业基础、科研资源集聚程度及新能源产业发展水平之间存在较强关联。江苏、浙江等地区依托较为完善的光伏产业链与制造业基础，在系统集成与装备研发方面形成持续创新能力；广东依托新能源装备企业集聚与市场化优势，在技术应用与专利布局方面表现活跃；北京则依托高校与科研院所资源，在基础研究与技术储备方面具有较强支撑作用。整体来看，当前技术创新体系呈现明显的核心区域集聚特征，区域间创新能力仍存在一定差异，中西部地区在技术研发深度、成果转化效率及产业协同能力方面相对薄弱。区域创新资源的非均衡分布在一定程度上强化了核心区域的技术输出能力，同时也限制了技术体系的跨区域扩散与协同发展。

技术创新主要集中于中国等光伏产业发展较快的国家和地区，这些区域不仅拥有较大规模的光伏电站建设需求，同时面临不同程度的水资源约束问题，因此成为水资源循环利用关键技术的重要创新来源地。

领域创新主体结构呈现多主体协同发展态势。科研院所与高校侧重于基础理论积累与技术储备构建，企业聚焦于工程化应用与成果转化落地，表明光伏电站水资源循环利用技术已在理论研究、技术创新与产业化应用之间形成相互支撑的体系，为后续技术突破与产业推广奠定了组织基础，提供了路径保障。

光伏电站水资源循环利用技术的专利申请主体集中于科研院所、高校及能源企业（表2）。中国科学院西北生态环境资源研究院、兰州大学与河海大学在有效专利和在审中专利方面表现活跃，凸显基础研究支撑与技术探索的突出作用。中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司及阳光新能源开发股份有限公司在专利申请总量与在审中专利数量上占据重要位置，反映出企业在技术转化与工程应用环节具备显著优势。有效专利持有量排名靠前的主体包括湖北金宝马环保科技有限公司（10件）、中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司（9件）与阳光新能源开发股份有限公司（7件），进一步印证企业在技术研发中的高度活跃性。企业主体虽在专利数量上表现活跃，但其知识来源仍主要依赖高校与科研机构，表明该领域原始创新能力与产业转化之间仍存在一定结构性分离。

光伏电站水资源循环利用技术的研发主体呈现出以科研院所、高校与企业共同参与的多中心结构特征（图5）。中国科学院西北生态环境资源研究院、兰州大学、河海大学、重庆大学及三峡大学等科研院所与高校位于网络核心区域，专利成果在网络中的被引频次较高，表明其在基础研究与关键技术积累方面处于相对中心位置，并对后续技术发展具有一定支撑作用。中国电建集团、中国华能集团及阳光新能源开发股份有限公司等企业主体主要对科研院所与高校的相关专利进行引用，知识来源路径相对集中，反映出企业在工程应用、系统集成及技术转化环节更多依赖既有基础研究成果。

从整体网络结构来看，专利引用关系呈现多中心分布特征，科研机构、高校与企业之间构成较为稳定的知识流动路径，技术扩散主要围绕集水装置设计、水处理循环回用及智能供水控制等关键方向展开，表明该领域技术创新在基础研究与工程应用之间存在较为紧密的知识耦合关系，核心专利在技术演化过程中具有一定的引导作用。

全球光伏电站水资源循环利用技术专利覆盖光伏组件、电能管理、水处理、清洁维护及建筑与灌溉等多个技术领域，呈现跨学科融合特征（表3），专利布局以光伏组件结构优化（H02S40、H02S20）为基础^［22］，集水取水（E03B3）与水处理（C02F1）构成核心功能链，清洁维护（B08B3、B08B1、B08B13）与电能管理（H02J7）提供运行保障，建筑排水（E04D13）与灌溉应用（A01G25）则拓展了多场景适用性。

光伏电站水资源循环利用技术各分支的发展呈现出明显的阶段性特征（图6）。光伏组件及支撑结构相关专利（H02S40、H02S20）自2016年以来增长迅速，申请数量逐年增加，表明该领域技术研发力度大，对光伏系统性能优化和支撑结构可靠性有高度关注。电能管理（H02J7）和水处理技术（E03B3、C02F1）专利数量呈现明显增长，尤其在2017年至2023年间增速显著，表明在光伏电站运行过程中对电能调度及水资源高效循环利用的研究逐步加强。清洁维护技术（B08B1、B08B3、B08B13）专利数量稳步增长，表明运维阶段对组件清洁及水资源节约的持续优化。建筑与灌溉应用相关专利（E04D13、A01G25）保持稳定增长，水资源循环利用技术在实际应用场景中的适配性和可推广性增强。未来技术创新趋势将进一步集中于技术集成化、智能化与高效化，实现光伏组件、电能管理、水处理及供水调控的高度协同，兼顾基础理论研究、工程应用实践和成果转化，为光伏电站可持续运行提供全面的技术支撑。

基于专利计量分析结果，可以从宏观层面把握光伏电站水资源循环利用技术的规模结构与空间分布特征，但仅依赖计量指标难以进一步揭示技术内部的语义结构及其演化机制。因此，为系统揭示光伏电站水资源循环利用技术的内部结构，反映不同技术之间的功能关联与演化路径，本文基于专利文本聚类方法进行无监督主题识别，共得到11个具有明确技术指向的细分主题。根据主题关键词语义一致性、功能耦合关系及各主题在全球光伏电站水资源循环利用完整技术链条中的功能定位与作用关系，人工将这11个细分主题归纳为三大技术分支：集水技术、水处理技术及光伏水泵技术（表4）。

集水技术是光伏电站水资源利用的基础环节^［23］，主要依托光伏组件与场区结构收集雨水、融雪水、冷凝水等非常规水源。技术从早期增设集水槽、导流结构向收集—输配—储存—复用一体化体系演进，目前已形成光伏结构集水、运维废水回收、生态集水灌溉三类路径^［24-25］。当前技术框架基本成熟，但在低温防冻、风沙环境结构稳定性及长期运行损耗控制等方面仍有待突破。

水处理技术是支撑水资源闭环循环的核心环节^［26］，以光伏自产电能驱动污水处理、清洗废水回用及多工艺耦合净化。三类主流路径包括：光伏驱动曝气与生化处理系统、清洗废水多级回用系统以及光催化、生态湿地等新型耦合工艺^［27］。整体方向正从单一供能优化向多工艺协同与智能化调控升级，但间歇性供电与低温环境适应性较差。

光伏水泵技术通过光伏发电驱动水泵提取地下水或地表水源，弥补集水不足，保障电站清洗、生态灌溉等用水需求^［28］。现有技术聚焦MPPT优化、变频调控与多场景集成，提升弱光适应性与供水精度^［29］。目前正从单一设备提水向智能化、系统化水资源调度演进，未来发展潜力突出。

光伏电站水资源循环利用技术的发展具有明显的阶段性特征，各技术分支在演化路径、核心目标及系统集成程度方面呈现出由单一功能优化向多系统协同演进的总体趋势（图7）。

集水技术起步较早，1982—2005年处于萌芽探索阶段。早期专利主要围绕建筑屋顶、光伏组件表面等结构开展简单雨水收集，功能主要限于面板降温、融雪及局部清洁，整体技术结构较为简单，尚未形成系统化集水体系。2005—2015年进入快速发展阶段，技术开始逐步适配大型光伏电站应用场景，陆续出现支架式集水、废水沉淀回收以及清洁—集水一体化装置，实现集水功能与运维用水需求的初步耦合。2016年以来，集水技术进一步向系统集成方向发展，重点围绕复杂环境适应性与多水源协同利用展开，逐步形成涵盖雨水、冷凝水及空气水收集的综合利用模式，并向生态灌溉联动、可调式集水支架等方向拓展。集水技术整体已由单纯结构附属功能逐步演化为光伏电站水资源循环体系的重要基础环节，但创新路径仍较大程度依附于光伏组件结构本体。

水处理技术自20世纪80年代开始出现相关探索，早期专利主要集中于风光耦合供能、水处理池结构改进等方向，重点在于利用清洁能源替代传统供电模式。2005—2015年，随着光伏电站规模扩大及运维需求提升，技术逐步进入工程化应用阶段，研发重点转向光伏供能驱动的曝气、生化处理及过滤净化等低能耗污水处理单元，实现清洗废水及生活污水的初步循环利用。2016年以来，水处理技术向智能化与闭环化方向演进，逐渐融合物联网监测、分布式中水回用、光催化净化及生物耦合处理等多类技术路径，在提升处理效率的同时强化系统协同能力。当前水处理技术不局限于单一净化功能，而是逐步成为连接能源利用、生态修复与资源循环的核心枢纽，但在低温环境稳定运行、多工艺协同控制及长期运行成本等方面仍存在一定局限。

光伏水泵技术起步相对较晚，但智能化演进特征更为突出。2007年前后，相关技术开始形成基本框架，通过光伏直流驱动与闭环水压控制实现脱离传统市电供能。2010—2014年，技术重点转向全天候稳定供水与自动化控制，应用场景逐步扩展至荒漠生态供水及节水灌溉。2016—2018年，随着MPPT追踪、变流器调控及多泵协同控制等技术的引入，系统弱光适应性与运行稳定性显著提升。2020年以来，光伏水泵技术进一步向模块化、集群化与智能调度方向发展，通过集群灌溉控制、重力势能利用及多场景协同供水，实现大范围、高精度的水资源调配。该分支整体专利规模相对较小，但在能源调控与智能控制方面的技术集中度较高，是实现光伏发电系统与终端供水系统协同运行的重要使能技术层。

全球光伏电站水资源循环利用技术已由早期围绕单一设备功能展开的局部创新，逐步演化为涵盖集水、净化、储存、输配与智能调控的综合技术体系。技术发展重心也由结构优化逐步转向系统协同与资源流闭环，体现出能源系统、水资源系统与生态系统不断耦合的发展趋势。

光伏电站水资源循环利用技术整体呈现出以光伏结构优化为基础、以水资源循环利用为核心、以智能供水调控为延伸的层级化技术结构特征。图8通过不同技术分支在功能定位、IPC构成及应用场景方面表现出的明显差异，反映该领域内部已经形成较为清晰的技术分工体系。

集水技术是当前专利布局最为密集的方向，其IPC分类高度集中于H02S40、H02S20及H02S30等与光伏组件结构相关的类别，说明现阶段集水技术仍主要依托光伏组件边框、支架及屋顶结构实现雨水或冷凝水收集，而非形成独立于光伏系统之外的专门集水装置体系。此外，E04H1与E04B1等建筑类IPC的出现，进一步表明光伏建筑一体化场景已成为集水技术的重要应用载体。集水技术的整体发展路径以结构适配与功能附加为主，创新活动较大程度依附于光伏系统本体，独立核心技术体系仍相对薄弱。这种结构依赖性有利于降低系统集成成本，但也在一定程度上限制了技术通用性与跨场景推广能力。

水处理技术呈现出明显的系统集成特征。其IPC分类以C02F系列为核心，包括多级组合处理、过滤吸附及生物处理等多个方向，其中C02F9占比较高，表明多工艺协同与系统化处理已成为当前主流技术路径。A01G系列IPC的集中出现，说明水处理后的回用场景主要面向板下种植、生态灌溉及农业利用等方向。这一结构特征表明，光伏电站水处理技术的发展不仅关注废水净化本身，更强调处理后水资源的再利用与生态协同。水处理分支的系统化程度高，技术演化已由单一处理单元优化逐步转向处理—回用—生态应用一体化模式。从整体专利布局来看，该分支的技术方向明显受到农业终端需求的牵引，在复杂环境下的长期稳定运行能力与低成本运维能力方面仍有进一步提升空间。

光伏水泵技术整体技术构成具有较强的电气控制特征。相关IPC主要集中于H01L31、H02J3、H02B1及F04B系列，表明该分支的核心问题在于光伏发电、水泵负载及供水需求之间的动态匹配与协同控制。尤其在荒漠、高寒等复杂环境下，弱光条件供能稳定性、多泵协同运行及智能调度能力成为技术优化重点。部分专利融合F24J2等光热辅助供能技术，体现出能源利用方式的多元化趋势。光伏水泵技术尚未形成大规模专利集聚，但其在能源调控与智能控制方面的技术集中度最高，是连接光伏发电系统与终端供水系统的重要支撑层。

光伏电站水资源循环利用技术已经形成集水获取—净化处理—输配调控的层级化技术体系，不同技术分支之间的功能边界逐渐由独立并列转向协同耦合，技术演化重心也由单一设备优化逐步转向系统集成与资源流协同控制。

为更加精细地揭示光伏电站水资源循环利用技术的微观演化特征，本文采用专利文本聚类方法，将全部专利划分为11个具有明确技术指向的细分主题，并通过计算相邻时间段主题中心向量的余弦相似度，绘制了技术主题演化桑基图（图9）。图中节点代表各阶段实际存在的主题，节点宽度反映该主题的专利数量，连线的粗细表示主题之间的技术传承强度。从三大技术分支的宏观演化来看，集水技术专利起步最早，技术路径由早期依附于光伏组件的简易集水结构逐步发展为涵盖屋顶集水、底座集水、雨水储存与雨水清洁的多元化体系；水处理技术由单一污水处理装置逐步向废水过滤与多级净化方向演进，并与清洗、喷淋等运维环节形成稳定耦合；光伏水泵技术虽起步相对较晚，但技术演化速度较快，已由单机提水向光伏清洗、光伏冷却、自动喷淋、光伏滴灌及大棚种植等多场景应用延伸，形成集供水、降温、灌溉与生态利用于一体的技术集群。三大技术分支整体呈现集水先行-水处理耦合-光伏水泵拓展的递进演化格局，技术重心由单一功能优化逐步转向系统协同与资源闭环。以下分阶段阐述具体演化过程。

第一阶段（1982—2016年）为基础技术萌芽阶段。该时期技术主题数量相对有限，“光伏冷却”“底座集水”“光伏清洗”“污水处理”等构成主要技术单元，研发重点集中于组件降温、简易集水结构及基础污水处理装置等局部功能优化。主题之间关联程度较低，技术结构呈离散化分布特征，尚未形成稳定的水资源循环利用体系。专利申请规模整体处于低位，创新主体以高校与科研院所为主，技术研发更多停留于基础结构设计与单功能设备改进层面，系统协同与资源闭环特征尚不明显。

第二阶段（2017—2021年）为技术扩张与功能耦合阶段。“雨水储存”“屋顶集水”“自动喷淋”等主题专利数量显著增加，技术重心由单一集水结构逐步向储存、输配及运维协同方向延伸。“光伏滴灌”“大棚种植”等主题开始出现，水资源利用场景由电站内部运维逐步拓展至生态治理与农业应用领域。“污水处理”与“废水过滤”之间形成较强主题关联，多级净化与循环回用技术快速发展，技术联系由早期独立分散状态逐步转向功能耦合，集水—处理—回用局部循环结构初步形成。该阶段技术演化呈现明显的场景扩展与系统协同特征，光伏发电、水资源利用与生态应用之间的关联性持续增强。

第三阶段（2022—2025年）表现出显著的系统集成与智能化演化特征。“光伏冷却”“雨水储存”“自动喷淋”“光伏清洗”等核心主题之间形成稳定的关联网络，“雨水储存”与“光伏滴灌”之间的演化联系持续增强，集水、储存与灌溉协同体系逐步成熟；“污水处理”与“自动喷淋”之间形成稳定耦合关系，清洗废水循环回用链条进一步完善。技术结构已由局部功能优化演化为涵盖集水获取、净化处理、储存输配及终端回用的综合系统，研发重点由设备性能提升逐步转向资源流协同与系统闭环控制。物联网监测、智能调度及云平台控制等技术开始嵌入水资源管理体系，光伏电站水资源利用模式呈现由经验驱动向数据驱动转变的发展趋势。

光伏电站水资源循环利用技术整体已由早期单点式设备创新逐步演化为多技术协同的复合型系统。技术演化路径呈现由局部功能改进向系统协同控制、由单一资源利用向能源—水资源—生态系统耦合优化的发展特征。当前领域创新重心已由结构附属功能扩展至资源循环体系构建，技术体系的智能化、生态化与系统化趋势持续增强。

基于全球光伏电站水资源循环利用领域专利数据的计量分析、技术结构解析与主题演化研究，得出以下结论：

（1） 光伏电站水资源循环利用技术已由早期探索阶段进入系统集成发展阶段，创新活动呈现显著增长与空间集聚特征。中国已成为该领域最主要的技术创新来源，企业、高校与科研机构共同构成技术创新主体，但高价值专利储备与原创技术竞争力仍有进一步提升空间。

（2） 领域技术体系已形成集水技术、水处理技术和光伏水泵技术三大核心方向，并呈现差异化发展特征。集水技术布局最广但技术分散度较高；水处理技术系统集成程度较高，是实现水资源循环利用的核心环节；光伏水泵技术则体现出较强的智能化与能源耦合特征，是连接能源系统与供水系统的重要支撑技术。

（3） 技术演化总体遵循单点突破—技术耦合—系统协同的发展路径。早期研究主要围绕局部结构优化与单一功能实现展开；中期不同技术模块开始形成协同关系；近期则逐步构建起集水、净化、储存、输配与回用相衔接的技术链条，技术创新重心由设备层面优化转向资源流协同与智能化管理，反映出光伏电站水资源利用正朝着系统化、集成化和智慧化方向发展。

针对当前技术短板与创新格局，提出以下建议。

（1） 推动集水技术从结构依附型向独立模块化方向转型。当前集水专利高度集中于H02S40等光伏组件分类，集水装置多作为边框、支架等附属功能，缺乏独立于光伏本体的标准化集水模块。应研发可适配不同光伏阵列的模块化集水单元，提升技术通用性及在风沙、低温环境下的结构稳定性。

（2） 突破水处理技术在极端环境下的供能稳定性瓶颈。高寒荒漠地区冬季低温显著抑制生化反应效率，光伏出力间歇性导致水处理单元频繁启停。应开发光伏、储能与辅助热源多能互补的水处理系统，探索低温适应性生物菌剂及耐寒膜处理工艺，引入智能启停控制策略以保障连续稳定运行。

（3） 强化光伏水泵技术的智能调度与多场景集成能力。当前光伏水泵专利数量较少，且多集中于MPPT优化与单机控制，缺乏面向集群灌溉、生态补水的多泵协同与重力势能调控技术。应研发基于强化学习的智能供水调度算法，拓展光伏水泵与滴灌、板下种植的耦合应用模式。

（4） 优化专利布局质量与产学研协同深度。中国专利数量占优但高价值核心专利不足，企业引用多集中于科研院所已有成果。应设立光伏水务领域产学研联合专项，围绕集水模块、低温水处理、智能泵控等方向布局高价值专利组合，推动创新成果从数量增长向质量引领转变。