我國擁有300萬平方公里的海洋國土和1.8萬公里的海岸線,島嶼眾多,面積500平方米以上的海島有6961個,既有海洋捕撈,近海養殖和開發海洋資源的基地,又有國家的海防重地。絕大多數海島淡水資源量稀少,而且常常水質不符合衛生標準;有些海島根本就沒有淡水,海島軍民只能靠船艦運送淡水,既費錢又費力,遇到惡劣氣候還有缺水之憂,嚴重影響了國家的海上戰略安全,因此必須徹底解決這些島嶼的飲水問題。
新能源海水淡化裝置可以很好的利用海島地區豐富的可再生能源進行海水淡化,既可緩解沿海、海島居民的生活和生產用水用電緊張狀況,又可節省傳統的礦物燃料(煤、石油),避免破壞海島脆弱生態系統,同時推進清潔能源的發展,改善海島地區能源結構,形成循環經濟發展模式。
項目主要研究內容和學術價值如下:
1. 項目首次提出適用于海島環境和滿足實際需求的新能源海水淡化集成工藝,完全或部分擺脫對電網的依賴,使海水淡化產業在一些特殊地區可以不受電力供應的束縛。
2. 首次提出高效海島一體化海水淡化工藝,自主研制高效能量回收裝置、水力循環澄清裝置、電抑菌裝置等裝置,使得本體能耗下降到3.0kW·h/m3以下,滅菌與降低濁度效果明顯,大大提高了能量利用效率,同時大幅降低了單位淡化水的新能源設備的投資。
3. 首次提出可變負荷運行技術, 輔以儲能系統對新能源的輸出進行""削峰填谷"",通過能量管理系統使海水系統運行功率可隨新能源輸出功率變化而變化,滿足風、光等新能源發電不穩定特點,從而最大限度地開發和利用風、光等新資源。
4. 開發出光伏供電反滲透海水淡化裝置、風光互補發電海水淡化集成裝置、風力發電反滲透海水淡化裝置等樣機,并在舟山市大魚山島建成國內首個光伏供電反滲透海水淡化示范工程,實現了新能源供電與反滲透海水淡化技術成功耦合,拓寬了風、光等新能源技術的應用領域。
目前,許多島嶼的供水主要依賴水庫供水,一旦降雨不足,就會產生供水危機,只能靠從大陸運水,運水成本高在25元/噸以上,部分偏遠海島甚至高達100元/噸。利用柴油機發電進行海水淡化,噸水成本也高達15元以上。而以風光互補供電的新能源海水淡化裝置制水成本僅為6元/噸,大大低于運水成本,具有較好的經濟效益。
研究成果已申報國家專利20多項,其中已獲授權發明專利5項,發表學術論文16篇,制定企業標準1部,項目相關產品已在浙江、河北等地多個海水淡化工程中商業化應用,新增產值2600多萬,具有廣闊的市場前期。
風、光等可再生能源具有規模化開發和商業化發展前景,能夠滿足海水淡化技術發展需求。發展風、光等新能源海水淡化集成技術也是我國新能源產業邁向新的應用領域的需要,同時新能源海水淡化技術也是目前比較重大的前沿技術之一。項目成果可以同時解決淡水資源和能源緊缺這兩個人類面臨的問題,具有顯著的經濟和社會效益。
張希建,張建中,譚斌,鄭宏林,周倪民,唐毅,何小龍,杜鵬飛,余濤,趙浩華
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單位名稱: |
杭州水處理技術研究開發中心有限公司 |
聯系人: |
鄭宏林 |
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單位地址: |
浙江省杭州市西湖區文華路50號 |
聯系電話: |
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