光熱電站與海水淡化組合是否經(jīng)濟(jì)可行？

:近日，西班牙Abengoa公司宣布與摩洛哥政府機(jī)構(gòu)簽署協(xié)議，將在位于摩洛哥西部沿岸的Agadir建設(shè)海水淡化廠，該項(xiàng)目將采用反滲透海水淡化技術(shù)，項(xiàng)目建成后或?qū)⒊蔀槿蜃畲蟮?a href="http://msthinker.com/news/list/6/" target="_blank">太陽能海水淡化設(shè)施。

據(jù)了解，Abengoa將負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行及維護(hù)，整個(gè)合作周期長(zhǎng)達(dá)27年。該項(xiàng)目投運(yùn)后將實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)淡水275000m³，其中150000m³淡水將作為Agadir居民的飲用水，其余的125000m³淡水將作為當(dāng)?shù)?3600公頃農(nóng)業(yè)用地的灌溉水。此外，這項(xiàng)協(xié)議還提到，未來該海水淡化項(xiàng)目產(chǎn)能或可增至450000m³/天。

同時(shí)，摩洛哥政府表示，該海水淡化設(shè)施運(yùn)營(yíng)所需電力將從位于Agadir東部的NoorOuarzazate太陽能發(fā)電園區(qū)輸入，并架設(shè)長(zhǎng)約400千米的高壓輸電線路。

那么，這種使用可再生能源電力且不享受補(bǔ)貼的海水淡化設(shè)施是否會(huì)蓬勃發(fā)展呢?

圖:位于摩洛哥西部的Agadir

全球共計(jì)約21000座在運(yùn)營(yíng)大型海水淡化設(shè)施

截止目前，全球有不到1%的人口依賴淡化海水作為日常的飲用水源，共計(jì)約21000座在運(yùn)營(yíng)的大型海水淡化設(shè)施，而這些海水淡化設(shè)施大都位于中東地帶。

來自德國(guó)Jülich太陽能研究機(jī)構(gòu)（位于德國(guó)科隆西部60公里處）的科學(xué)家KlemensSchwarzer表示，盡管Agadir海水淡化設(shè)施是將海水轉(zhuǎn)變?yōu)榈侨騼H有約一半的海水淡化項(xiàng)目采取同樣的做法，而其余的水處理設(shè)施的源水并非潔凈水源，而是地下咸水或被污染的河水。

圖：ViaMaris海水淡化項(xiàng)目位于以色列TelAviv附近，采用反滲透海水淡化技術(shù)，產(chǎn)能為100000m3/天。

海水淡化易實(shí)現(xiàn)但耗費(fèi)能源成本高

從理論上講，利用海水淡化技術(shù)來補(bǔ)充淡水資源的潛力是巨大的。地球上水資源總量約13.85億m3，其中97.5%是海水，剩余2.5%是淡水，但是淡水中約90%的水量又儲(chǔ)存于南極洲、格陵蘭島或其它冰層。目前，人類可飲用淡水僅為剩余水源中的一小部分。

鑒于淡水資源如此匱乏，那么大規(guī)模建設(shè)海水淡化設(shè)施能將全球荒漠及半干旱土地變成可利用的農(nóng)業(yè)用地嗎？

對(duì)于這個(gè)問題，Schwarzer表示，理論上可以實(shí)現(xiàn)，但實(shí)際上并不容易。因?yàn)榕c從湖泊、河流或地下蓄水層直接獲取淡水的方式相比，開發(fā)海水淡化項(xiàng)目需要投入太多的能源和設(shè)備，這意味著其成本會(huì)很高。

圖:Noor光熱電站

約104000座Agadir海水淡化設(shè)施可滿足全球人口的淡水需求

目前有多種海水淡化技術(shù)，但是主要的技術(shù)路線有兩種：熱法和反滲透法（RO）,這兩種技術(shù)對(duì)于能源的需求都很大。

熱法海水淡化是通過加熱海水使之沸騰汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。反滲透法采用多級(jí)過濾工藝，利用滲透膜在壓力下允許水透過而使鹽份和雜質(zhì)截留的技術(shù)。

據(jù)Schwarzer介紹，采用熱法海水淡化產(chǎn)生的淡水比反滲透法產(chǎn)生的淡水更純。

一般來說，如果將洗滌用水、飲用水以及工農(nóng)業(yè)用水的一切都計(jì)算在內(nèi)，那么每個(gè)人每天將直接或間接使用3.8m3水。按此計(jì)算，Abengoa建設(shè)的Agadir海水淡化項(xiàng)目投運(yùn)后，其生產(chǎn)的淡水將滿足全球約72500名普通公民的用水需求。

目前，全球大約有75億人口，大約需要建設(shè)104000座與Agadir同等規(guī)模的海水淡化設(shè)施就能滿足所有人的淡水需求。