新能源供电反渗透海水淡化装置研制
成果简介
  我国拥有300万平方公里的海洋国土和1.8万公里的海岸线,岛屿众多,面积500平方米以上的海岛有6961个,既有海洋捕捞,近海养殖和开发海洋资源的基地,又有国家的海防重地。绝大多数海岛淡水资源量稀少,而且常常水质不符合卫生标准;有些海岛根本就没有淡水,海岛军民只能靠船舰运送淡水,既费钱又费力,遇到恶劣气候还有缺水之忧,严重影响了国家的海上战略安全,因此必须彻底解决这些岛屿的饮水问题。
  新能源海水淡化装置可以很好的利用海岛地区丰富的可再生能源进行海水淡化,既可缓解沿海、海岛居民的生活和生产用水用电紧张状况,又可节省传统的矿物燃料(煤、石油),避免破坏海岛脆弱生态系统,同时推进清洁能源的发展,改善海岛地区能源结构,形成循环经济发展模式。
  项目主要研究内容和学术价值如下:
  1. 项目首次提出适用于海岛环境和满足实际需求的新能源海水淡化集成工艺,完全或部分摆脱对电网的依赖,使海水淡化产业在一些特殊地区可以不受电力供应的束缚。
  2. 首次提出高效海岛一体化海水淡化工艺,自主研制高效能量回收装置、水力循环澄清装置、电抑菌装置等装置,使得本体能耗下降到3.0kW·h/m3以下,灭菌与降低浊度效果明显,大大提高了能量利用效率,同时大幅降低了单位淡化水的新能源设备的投资。
  3. 首次提出可变负荷运行技术, 辅以储能系统对新能源的输出进行""削峰填谷"",通过能量管理系统使海水系统运行功率可随新能源输出功率变化而变化,满足风、光等新能源发电不稳定特点,从而最大限度地开发和利用风、光等新资源。
  4. 开发出光伏供电反渗透海水淡化装置、风光互补发电海水淡化集成装置、风力发电反渗透海水淡化装置等样机,并在舟山市大鱼山岛建成国内首个光伏供电反渗透海水淡化示范工程,实现了新能源供电与反渗透海水淡化技术成功耦合,拓宽了风、光等新能源技术的应用领域。
  目前,许多岛屿的供水主要依赖水库供水,一旦降雨不足,就会产生供水危机,只能靠从大陆运水,运水成本高在25元/吨以上,部分偏远海岛甚至高达100元/吨。利用柴油机发电进行海水淡化,吨水成本也高达15元以上。而以风光互补供电的新能源海水淡化装置制水成本仅为6元/吨,大大低于运水成本,具有较好的经济效益。
  研究成果已申报国家专利20多项,其中已获授权发明专利5项,发表学术论文16篇,制定企业标准1部,项目相关产品已在浙江、河北等地多个海水淡化工程中商业化应用,新增产值2600多万,具有广阔的市场前期。
  风、光等可再生能源具有规模化开发和商业化发展前景,能够满足海水淡化技术发展需求。发展风、光等新能源海水淡化集成技术也是我国新能源产业迈向新的应用领域的需要,同时新能源海水淡化技术也是目前比较重大的前沿技术之一。项目成果可以同时解决淡水资源和能源紧缺这两个人类面临的问题,具有显著的经济和社会效益。
  
成果完成人
张希建,张建中,谭斌,郑宏林,周倪民,唐毅,何小龙,杜鹏飞,余涛,赵浩华
完成单位
  单位名称: 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 联系人: 郑宏林
  单位地址: 浙江省杭州市西湖区文华路50号 联系电话: 0571-88935339 13868053858
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