海水淡化可用“海陸空天”4D能源網(wǎng) 集裝箱淡化海水摘掉高能耗“帽子”

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:一套裝進(jìn)集裝箱的智能微電網(wǎng)海水淡化成套系統(tǒng)就能孤網(wǎng)運(yùn)行，不依賴于電網(wǎng)，直接利用風(fēng)能、太陽能等清潔能源發(fā)電生產(chǎn)出高品質(zhì)生活和飲用水。

海南三沙市設(shè)市五周年之際，《新聞聯(lián)播》報(bào)道了三沙5年來的大變化。“(現(xiàn)在)用水也沒問題了，以前都是有點(diǎn)水吃，洗澡都很難的。”三沙市趙述島居民李珠玉接受采訪時(shí)說。

李珠玉喝到的水，是海水淡化出來的。“過去狠燒柴油淡化海水，水量也不太夠，現(xiàn)在利用風(fēng)能、光能，就能根據(jù)島上需求產(chǎn)水，每天大約100噸左右，”江蘇豐海新能源工程技術(shù)公司技術(shù)研發(fā)部經(jīng)理王福家為能讓當(dāng)?shù)厝擞盟渥愣牢?，三沙趙述島的海水淡化裝置，正是他們生產(chǎn)的集裝箱式“海淡”裝置，直接利用風(fēng)能、太陽能就能產(chǎn)出生活用水。

直飲海水，是向海洋要水的“人類解渴工程”的終極目標(biāo)。2016年底，國家發(fā)改委印發(fā)《全國海水利用“十三五”規(guī)劃》，指出“十三五”末，全國海水淡化總規(guī)模達(dá)到每日220萬噸以上。既要淡化海水，還要解決孤島的耗能問題、摘下耗能的“大高帽”，怎么辦?技術(shù)創(chuàng)新的回答是，“魚與熊掌”可以兼得。

吃能大戶用上自己穩(wěn)定的“糧倉”

高能耗一直是海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“痛點(diǎn)”。資料顯示，傳統(tǒng)的淡化海水采用常規(guī)能源，每淡化1萬噸海水需耗電4.66萬度，折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.8噸，排放二氧化碳46.4噸，是高能耗產(chǎn)業(yè)。

這個(gè)“吃能大戶”最好有自己的能源“糧倉”，王福家說，“它需要一個(gè)獨(dú)立的供能系統(tǒng)，這個(gè)糧倉還不能小了。”

為了讓海水淡化脫離大電網(wǎng)，吃上新能源的“獨(dú)食”，“我們?cè)噲D建立一個(gè)大容量的孤島微電網(wǎng)，為海水淡化裝置提供能源。”王福家說，微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年，風(fēng)能的不穩(wěn)定使得微電網(wǎng)一般采用“多臺(tái)千瓦級(jí)小容量發(fā)電機(jī)組+大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)”的微電網(wǎng)模式。大容量的兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)因沖擊過大、難于控制，容易造成‘烈馬拉小車’的翻車風(fēng)險(xiǎn)而少有在微電網(wǎng)中應(yīng)用。

怎么既接入兆瓦級(jí)大風(fēng)機(jī)又讓微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行?新的技術(shù)路線往往是“左右為難”時(shí)從中間趟出的一條路。

“為了達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又運(yùn)行穩(wěn)定的目標(biāo)，我們和別人反著來，”王福家說，“用一臺(tái)兆瓦級(jí)大容量發(fā)電機(jī)組+小容量儲(chǔ)能系統(tǒng)+控制技術(shù)。這樣做是基于微電網(wǎng)環(huán)境中電能輸入與負(fù)荷用電是個(gè)整體，別人調(diào)節(jié)前者，我們調(diào)節(jié)后者。”2014年5月，豐海新能源公司在江蘇鹽城沿海建成國內(nèi)首個(gè)萬噸級(jí)非并網(wǎng)風(fēng)電淡化海水示范工程，采用先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)、多臺(tái)儲(chǔ)能變流器并聯(lián)控制技術(shù)，平緩地調(diào)節(jié)負(fù)載的增加與減少，保證了微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，解決了海水淡化的新能源利用問題。

“我們的示范項(xiàng)目現(xiàn)在每天向大海要水1萬噸，其中船用水1000噸、城市用水8200噸、高端純凈水800噸。”王福家說。

模塊集裝箱自帶“行李”即插即用

2016年的最后一天，王福家是在三沙市一處島礁上度過的，他帶隊(duì)登島，檢查剛剛架起的新能源海水淡化設(shè)備，直到它成功涌出淡水。

“缺水缺電，最典型的地方是海島。”王福家回憶，島上的居民一直靠大船“接水”，每次接五六噸，島上150人吃飯、飲水都緊著用，洗澡要等天下雨。“后來他們燒柴油淡化海水，可是柴油也得運(yùn)，受能源限制，水出得少，也不能敞開用。”

怎樣把萬噸非并網(wǎng)海水淡化工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)“搬上”海島?“大型工程的建設(shè)不適用于海島，好在我們的微電網(wǎng)是完整而獨(dú)立的，我們要把它建成能即插即的‘微縮版’。”王福家說。

“微縮版”一定要方便運(yùn)輸，有了這個(gè)目標(biāo)，豐海公司把目光落在了貨運(yùn)最方便的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱上，一套裝進(jìn)集裝箱的智能微電網(wǎng)海水淡化成套系統(tǒng)就能孤網(wǎng)運(yùn)行，不依賴于電網(wǎng)，直接利用風(fēng)能、太陽能等清潔能源發(fā)電生產(chǎn)出高品質(zhì)生活和飲用水。

“箱子式”的構(gòu)架確定了，接下來要完成系統(tǒng)的“行李打包”。“把集裝箱設(shè)備做得緊湊，能共用的管道，我們絕不會(huì)單獨(dú)鋪設(shè)一個(gè)，能共用的閥門，絕不會(huì)再增加一個(gè)，”王福家的兩個(gè)“絕不”道出了“集裝箱系統(tǒng)”的復(fù)雜性。“實(shí)現(xiàn)同樣的功能，壓縮了近一倍的體積。”

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