市科委“海島零能耗太陽能光熱海水淡化系統(tǒng)”項(xiàng)目通過驗(yàn)收
海水淡化裝置耗電量很大，能源成本占生產(chǎn)成本的30%—50%，然而上海企業(yè)與科研院所協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)“零能耗”。最近，上海市科委項(xiàng)目“海島零能耗太陽能光熱海水淡化系統(tǒng)”通過驗(yàn)收，海南省樂東黎族自治縣的示范裝置完全利用太陽能、風(fēng)能進(jìn)行海水淡化，不使用任何電網(wǎng)能源。
這種生態(tài)環(huán)保裝置適用于太陽能等可再生能源豐富的海島、沿海等地區(qū)，為當(dāng)?shù)靥峁┑统杀炯儍麸嬘盟?jù)悉，上海企業(yè)正在海南省三沙市、東方市建造這種裝置，并已獲得來自巴基斯坦、伊朗等“一帶一路”國家的合同。
像向日葵般自動(dòng)跟蹤太陽
6年前，研發(fā)太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的彭志剛辭職創(chuàng)業(yè)，希望將太陽能光熱發(fā)電技術(shù)與海水淡化裝置嫁接，研制出主要由太陽能驅(qū)動(dòng)的新型裝置。驕英能源科技公司成立之初，彭志剛和同伴們?cè)谏虾ｎ櫞彐?zhèn)租了一棟帶院子的房屋，把一塊塊工業(yè)級(jí)平面鏡鋪在院子里，利用菲涅爾光學(xué)原理將陽光聚焦反射到集熱帶管道上，使集熱帶里的水變成蒸汽。經(jīng)過不斷摸索，本不具備聚光功能的平面鏡仿佛被施了魔法，能將集熱帶加熱到500攝氏度左右，攻克了“線性菲涅爾式太陽能聚光集熱系統(tǒng)”的關(guān)鍵技術(shù)。他們還研制出一套追日系統(tǒng)，能像向日葵那樣，對(duì)太陽全自動(dòng)跟蹤。
海水淡化的主流技術(shù)有兩個(gè)——熱法和膜法。驕英能源采用的是熱法，利用太陽能光熱把集熱帶里的淡水變成蒸汽，將蒸汽的熱量傳遞給裝置里的海水，使海水在負(fù)壓條件下蒸發(fā)后冷卻凝結(jié)，形成蒸餾水。2013年9月，驕英能源與一家海南企業(yè)共同投資的太陽能光熱海水淡化項(xiàng)目基地，在海南樂東縣建成產(chǎn)水。這個(gè)日產(chǎn)蒸餾水約30噸的示范工程，可解決約5000人對(duì)健康飲用水的需求。產(chǎn)水成本約為傳統(tǒng)裝置的45%。
申請(qǐng)專利布局“一帶一路”
太陽能光熱海水淡化項(xiàng)目95%左右的能耗來自太陽能，只需少量電網(wǎng)能源維持抽水泵及電腦、電機(jī)運(yùn)行。“能否實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)‘零能耗’？這更有利于海島等地區(qū)的生態(tài)發(fā)展。”市科委調(diào)研后提出這樣一個(gè)問題。2015年初，由驕英能源牽頭，上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院、國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所共同承擔(dān)的市科委項(xiàng)目啟動(dòng)。經(jīng)過兩年多產(chǎn)學(xué)研合作，海南樂東縣項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)“零能耗”，成為全球首個(gè)完全利用可再生能源運(yùn)行的海水淡化裝置。這個(gè)項(xiàng)目基地如今裝有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池板，徹底擺脫對(duì)電網(wǎng)的依賴。
彭志剛說，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的一大缺陷是不穩(wěn)定、發(fā)電負(fù)荷波動(dòng)大，難以與生產(chǎn)負(fù)載相匹配。為此，他們自主研發(fā)了“用電負(fù)載自匹配智能控制器”，它是一種可變負(fù)載。風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能光伏電池發(fā)電多了，就把負(fù)載調(diào)大點(diǎn)，發(fā)電少了，就調(diào)小點(diǎn)。它還能把用不掉的電轉(zhuǎn)化為熱能，用于海水淡化。“我們?cè)跒檫@種控制器申請(qǐng)PCT（專利合作條約）國際專利。”
在國家發(fā)展改革委等部委支持下，驕英能源正參與巴基斯坦瓜達(dá)爾港的電廠項(xiàng)目，承擔(dān)其中的海水淡化工程。伊朗、肯尼亞、東帝汶等國家的項(xiàng)目合作也在推進(jìn)中。
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