小型海岛海水淡化解决方案

利用海岛富有的风能、太阳能、波浪能等可再生能源进行海水淡化解决海岛淡水资源问题已经成为目前国内外研究的热点,文章对国内外结合可再生能源进行海水淡化的现状及各种技术方案进行了介绍。     

中科院宁波材料所在直接电解海水制氢研究方面取得进展

正随着间歇性可再生能源发电量的不断增长,未来高效、清洁和稳定的电网需要可靠的储能技术对不稳定的可再生电网进行调节。电解水制氢可为能源系统的清洁和可持续发展提供一种很好的选择,基于海水的电解技术也能避免占用稀缺的淡水资源。中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属新能源所氢能实验室(筹)燃料电池技术团队基于前期开发多年的扁管型固体氧化物燃料电池,创新性地尝试了在高温下进行海水电解制氢的研究。     

海岛地区海水淡化的开发和应用

海水淡化技术是解决海岛普遍存在的淡水资源短缺问题的重要手段。该文介绍了传统海水淡化技术和可再生能源海水淡化技术在我国海岛上的应用情况;以5 m^3/d海岛海水淡化装置作为应用实例进行了分析研究;研究了海岛海水淡化的工艺选择和可再生能源的不稳定性问题;概括了海岛海水淡化的发展趋势;最后提出了海岛海水淡化发展过程中存在的问题及对策建议。     

可再生能源——经济发展的新宠

可再生能源是可以永续利用的能源资源,如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等,不存在资源枯竭问题。     

风光氢储综合能源系统优化配置

由于能源危机和大量使用化石能源造成的环境污染,可再生能源技术在近几年中得到迅速发展。但风电、光伏等发电设备出力的波动性及其大规模并网带来的扰动也逐渐成为限制可再生能源更大规模应用的严峻问题。氢能源具有来源众多、清洁无污染、能量密度大、可再生、易存储、用途广泛等特性,适宜作为可再生能源的二次载体,因此,含可再生能源发电和氢储能设备的综合能源系统将成为未来能源系统的主要发展方向。本文立足于风光氢储综合能源系统,通过建立运行模型,研究其以经济效益为目标的优化配置方法,为综合能源系统的建设和氢能源的应用提供有效参考。     

可再生能源在化工生产及其公用工程系统中的应用

“双碳目标”对化工生产提出了新的挑战,改善能源供给结构和提升能源利用效率是解决这一问题的重要途径之一。随着能源转换技术和储能技术不断发展和完善,可再生能源利用水平及供应稳定性进一步提高,在替代以化石能源为主的化工公用工程系统方面有着明显的优势,被认为是最具应用前景的新一代化工系统供能方式。本文在可再生能源供能技术的基础上,总结了可再生能源在供热、制冷、供水、供电以及多联产系统等新型化工公用工程中的应用现状,着重突出了可再生能源相比传统化工公用工程在节能减排方面发挥的重要作用。探讨了可再生能源目前在化工公用工程系统中的耦合匹配现状、应用所遇到的问题和挑战,并对其未来发展进行了展望。文章指出,可再生能源化工公用工程将成为解决目前化工环保困境的重要途径。     

化石燃料能源零能耗太阳能光热海水淡化系统应用研究

介绍了太阳能光热产蒸汽系统和海水淡化系统,以太阳能光热作为系统动力来源,以光伏发电等可再生能源作为系统设备电力来源,将高温蒸汽和海水淡化装置在集成系统中加以融合,实现一种化石燃料能源零能耗太阳能光热海水淡化系统。并以海南某太阳能光热海水淡化示范项目为实例,对该系统进行详细的性能和效果应用分析,在该系统成功产水之后总结系统配置,展望太阳能海水淡化今后的发展方向与前景。     

红沿河核电站海水淡化技术应用

沿海地区淡水资源不足是核电站建设需要解决的关键问题。红沿河核电站一期工程在国内首次采用反渗透膜法海水淡化技术成功地解决了核电站建设和运行期间的淡水资源问题。详细介绍了红沿河核电站一期工程海水淡化系统的工艺流程、主要设备及运行效果,为我国沿海核电站建设提供了可借鉴的经验。     

可再生能源与燃煤发电集成互补系统综述

在碳达峰、碳中和背景下,可再生能源与燃煤发电相互耦合可提高可再生能源利用效率、降低发电成本,有利于燃煤发电的绿色低碳化升级。从集成形式、运行调控及分析评价3方面综述了可再生能源和燃煤发电的集成互补相关研究。首先梳理了可与燃煤发电直接耦合的太阳能光热及生物质的各类集成形式和工作原理。其次,介绍了目前关于太阳能光热耦合燃煤发电动态特性及调控规律研究,生物质耦合燃煤发电运行中结渣、腐蚀等问题改善方法;概述了风电、光伏与燃煤发电协调运行的调控策略及优化配置研究。最后,梳理了针对光煤互补系统热力性能、经济性、综合性能的评价研究进展;介绍了生物质与燃煤发电耦合的综合性能评价及系统中生物质发电量评估的研究进展;概述了风电、光伏与燃煤发电协调运行中的稳定性、灵活性量化评价及综合性能评价指标体系构建等。最后,针对目前可再生能源与燃煤发电互补系统的研究现状,提出太阳能光热与燃煤发电集成应致力于实现综合系统深度调峰的灵活性运行调控研究;生物质与燃煤耦合发电在进一步研究减缓生物质耦合带来的燃烧问题外,应注重耦合系统中生物质发电准确计量等评价问题;光伏、风电与燃煤发电的协调运行在调度规划研究外,应进一步开展风光...     

国内外生物质能利用技术研究进展

生物质能是可再生能源的重要组成部分,生物质能的高效开发利用,对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。为此,本文对生物质能的概念、生物质资源的特点及利用现状进行了介绍。并概述了国内外生物质能利用技术的研究现状,展望了生物质能利用的发展前景。     

反渗透海水淡化中差动式能量回收装置的研究

研究了一种应用于中小型反渗透海水淡化装置的新型差动式能量回收装置.结果表明,使用本能量回收装置的日产10m3反渗透海水淡化装置的单位淡水能耗只有3.6kWh/m^3,不考虑高压泵及电机自身损耗的影响时,单位淡水能耗为2.3～2.7kWh/m^3,装置能耗显著降低,能量回收效率达到97%.此能量回收装置不需要其它附加增压设备,并且能有效改进由于阀门开闭导致系统压力波动而造成的淡水产量不稳定的问题,保护了反渗透膜、高压泵等系统内的重要设备.     

Design, simulation and economic analysis of a stand-alone reverse osmosis desalination unit powered by wind turbines and photovoltaics

The fresh water shortage is a significant problem in many areas of the world such as deserts, rural areas, Mediterranean countries and islands. However, renewable energy potential in these areas is usually high using solar and wind energy. A desalination unit powered by renewable energy sources is a promising solution for this problem. This paper presents the design of a stand-alone hybrid wind-PV system to power a seawater reverse osmosis desalination unit, with energy recovery using a simplified spreadsheet model. A daily and monthly simulation and economic analysis were also performed. The calculated fresh water production cost was 5.2 ?/m³, and the realized energy saving was up to 48% when a pressure-exchanger-type energy recovery unit is considered.     

海水淡化反渗透系统中的膜用化学品

针对反渗透海水淡化系统中膜化学品使用的必要性，简介了国内外反渗透膜化学品（清洗剂、阻垢剂和杀生剂）的研究、生产和应用现状，分析了膜化学品的发展趋势和市场前景，提出在目前大力发展海水淡化事业的背景下，我国膜化学品的开发和应用研究应该同步跟进，从而促进我国膜技术和海水淡化产业的发展。     

浓海水处理及综合利用技术的新进展

对海水淡化过程产生的浓海水进行再脱盐,可进一步提高淡水回收率,并有效避免优质化学资源的浪费和对海洋生态环境的污染。本文介绍了多效蒸馏、共晶冷冻结晶、电渗析、膜蒸馏、膜结晶等浓海水再脱盐技术的原理、特点、应用实例和新进展,并对比分析了各种技术的优势和存在的不足,对基于多种热膜集成过程的浓海水“零排放”和综合利用技术进展作了重点讨论。最后指出,除相对成熟的多效蒸馏法和电渗析法外,其他多数浓海水再脱盐技术仍处于实验研究阶段,将反渗透与可再生能源驱动的膜蒸馏技术进行耦合发展高效盐化工将是浓海水处理领域的重要方向。     

海水反渗透淡化技术的分析与探讨

反渗透海水淡化技术是一种高效、节能、先进的液体分离技术.论述了目前国内外海水反渗透淡化技术的应用现状,着重介绍了反渗透膜材料及特点、膜污染及清洗、典型的海水反渗透淡化流程,探讨了反渗透海水淡化技术目前存在的问题及未来发展趋势.     

PV‐betriebene Umkehrosmoseanlage zur Meerwasserentsalzung – Modellierung und Analyse verschiedener Energieversorgungsvarianten

Reverse osmosis is a very energy‐efficient approach for seawater desalination. Since it requires only electrical energy, a combination of reverse osmosis and photovoltaic (PV) plants seems to be a promising solution. Therefore, a PV‐based reverse osmosis plant for seawater desalination for a location in Saudi Arabia is designed and modeled. On this basis, different options of a PV‐powered seawater desalination plant are investigated and conclusions for the construction of such plants are derived.     

新型闭式太阳能海水淡化装置及其性能模拟

本文提出了一种闭式海水淡化装置,阐述了系统的工作原理,建立了相应的数学模型。就冷却水流量、海水喷淋量、集热器面积、蒸发器尺寸等因素对系统淡水产量的影响情况进行了计算机模拟,根据实验测得的气象数据对一天内系统淡水产量随时间变化情况进行了模拟,并根据典型的月平均日气象数据对系统一年内每个月的系统性能进行了分析。分析表明,不计系统夜间运行时的淡水产量,在西安地区系统淡水产量可以达到4.6kg/d.m2。     

Cost analysis of seawater desalination with reverse osmosis in Turkey

Economically usable water resources per capita are decreasing due to excessive population increase each year in Turkey. For this reason, new water resources should be found in the near future. The potential water resources are seawater or well water both of which need removal of salinity. The most promising treatment method for salinity is reverse osmosis. While reverse osmosis becomes widespread, the cost of the process will decrease. There is no detailed information about cost of seawater desalination in Turkey. In this study, a cost analysis of seawater desalination in Turkey was performed for reverse osmosis systems. The basic parameters of cost analysis such as capacity, recovery, membrane life, energy, chemical costs and flux were evaluated based on the effects on capital, operating and total production costs.     

长岛1000吨/日反渗透海水淡化示范工程

长岛1000t／d反渗透海水淡化工程是我国第一个自行设计、建造的日产千吨级反渗透海水淡化示范工程,在国内首次使用压力交换式能量回收设备,建成后运行正常,能耗达到国际先进水平,为推广我国的海水淡化起到了很好的示范作用。     

海水淡化装置的船上应用及发展

总结了船用海水淡化装置的几种主要类型及其发展动向,概述了几种蒸馏式和电渗析船用海水淡化装置的工作原理和性能特点。对船用反渗透海水淡化装置的工艺进行了较详细的介绍和分析,并指出了其在船舶上广阔的应用前景。