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(yǎng)殖和開發(fā)海洋資源的基地,又有國家的海防重地。絕大多數(shù)海島淡水資源量稀少,而且常常水質(zhì)不符合衛(wèi)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(zhàn)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(qū)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(chǎn)用水用電緊張狀況,又可節(jié)省傳統(tǒng)的礦物燃料(煤、石油),避免破壞海島脆弱生態(tài)系統(tǒng),同時推進清潔能源的發(fā)展,改善海島地區(qū)能源結構,形成循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式。
項目主要研究內(nèi)容和學術價值如下:
1. 項目首次提出適用于海島環(huán)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(wǎng)的依賴,使海水淡化產(chǎn)業(yè)在一些特殊地區(qū)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(huán)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(tǒng)對新能源的輸出進行""削峰填谷"",通過能量管理系統(tǒng)使海水系統(tǒng)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(fā)電不穩(wěn)定特點,從而最大限度地開發(fā)和利用風、光等新資源。
4. 開發(fā)出光伏供電反滲透海水淡化裝置、風光互補發(fā)電海水淡化集成裝置、風力發(fā)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(nèi)首個光伏供電反滲透海水淡化示范工程,實現(xiàn)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(chǎn)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(fā)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(jīng)濟效益。
研究成果已申報國家專利20多項,其中已獲授權發(fā)明專利5項,發(fā)表學術論文16篇,制定企業(yè)標準1部,項目相關產(chǎn)品已在浙江、河北等地多個海水淡化工程中商業(yè)化應用,新增產(chǎn)值2600多萬,具有廣闊的市場前期。
風、光等可再生能源具有規(guī)?;_發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景,能夠滿足海水淡化技術發(fā)展需求。發(fā)展風、光等新能源海水淡化集成技術也是我國新能源產(chǎn)業(yè)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(jīng)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(fā)中心有限公司 |
聯(lián)系人: |
鄭宏林 |
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單位地址: |
浙江省杭州市西湖區(qū)文華路50號 |
聯(lián)系電話: |
0571-88935339 13868053858 |
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郵箱: |
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