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太阳能与海水淡化组合是否经济可行?取决于这些因素

2017-08-16 08:55来源:SDPLAZA海水淡化网关键词:海水淡化水处理设施海水淡化设施收藏点赞

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约104000座Agadir海水淡化设施可满足全球人口的淡水需求

目前有多种海水淡化技术,但是主要的技术路线有两种:热法和反渗透法(RO), 这两种技术对于能源的需求都很大。

热法海水淡化是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。反渗透法采用多级过滤工艺,利用渗透膜在压力下允许水透过而使盐份和杂质截留的技术。

据Schwarzer介绍,采用热法海水淡化产生的淡水比反渗透法产生的淡水更纯。

一般来说,如果将洗涤用水、饮用水以及工农业用水的一切都计算在内,那么每个人每天将直接或间接使用3.8m3水。按此计算,Abengoa建设的Agadir海水淡化项目投运后,其生产的淡水将满足全球约72500名普通公民的用水需求。


图:英国贝壳顿某座海水淡化设施的压力过滤器。该设施产能可达150000m3/天,水源主要来自泰晤士河的混合河水和潮汐水。

目前,全球大约有75亿人口,大约需要建设104000座与Agadir同等规模的海水淡化设施就能满足所有人的淡水需求。

哪些区域更适合发展光热海水淡化技术?

在沙特阿拉伯等石油资源丰富的国家,绝大多数海水淡化设施采用的是热法而不是反渗透法。对此,Schwarzer解释道,这些国家燃油发电厂产生的废热作为副产品利用于海水淡化项目,这意味着其几乎不需要在脱盐所需能源方面投入额外的资金。

同样,人们也可以采用光热电站大型集热阵列聚集的热量进行海水淡化,但制造和安装这些镜子的成本目前仍非常昂贵。

因此,太阳能海水淡化技术的商业应用是否能够实现爆发?答案似乎是否定的,因为在沙特阿拉伯等天然淡水稀少而近海的国家,石油和天然气丰富且廉价,化石燃料发电厂产生热量也很多,因此太阳能海水淡化技术在这类国家不会实现繁荣发展。

例如,天然气丰富的卡塔尔通过向欧洲输送天然气获得资金,而后建成一批天然气热能海水淡化厂。2017年初,卡塔尔首个反渗透海水淡化厂—Ras Abu  Fontas A3建成投运,该项目为多哈一百万人提供淡水。

然而,如果在淡水和化石燃料稀缺且昂贵的地区,情况又如何呢?

Schwarzer  认为:“在这种情况下,太阳能海水淡化的优势或将凸显出来。此前,摩洛哥大量进口化石燃料,而现在其正在利用自身丰富的太阳能和风能资源,并开始建设太阳能海水淡化项目。”

非洲居民暂承担不起

Schwarzer补充道,撒哈拉以南的非洲对淡水的需求量相当大。由于当地充足的太阳能资源,位于沿岸地区的海水淡化设施多少会受益。同样地,太阳能也可以用来净化被污染的河水。然而,大多数非洲人并不赞同建设海水淡化项目。


图:埃塞俄比亚儿童在一口水井旁

一般地,每个人每天自身至少需使用5升水。而Schwarzer的团队已经开发出一种小型的、分散的多级热法蒸馏系统,它每天可以生产10m³(10000L)淡水,其成本为2欧分/升。如此计算,该系统每天生产的淡水将满足约2000名农村居民的饮用水和烹调用水需求。

Schwarzer说:“对于欧洲人来说,2欧分或许一文不值,但是对于非洲人来说,它意味着很多。你可以想象一下,在上述情况下,在一个有8口人的家庭里(2个成年人,6个小孩),40L水或者说80欧分对他们意味着什么(一个非洲家庭一天仅能赚到几欧元)。针对非洲资金和水源匮乏的现状,最好的解决办法就是政府能够给予公正的补贴来建设海水淡化设施,并提供相关设备。

原标题:太阳能与海水淡化组合是否经济可行?取决于这些因素
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