风光储柴海水淡化综合系统在小岛应用前景
海岛适用的风光柴蓄一体化海水淡化装置研制

海岛适用的风光柴蓄一体化海水淡化装置研制肖亚苏;俞永江;刘锡文;李楠【摘要】针对海岛淡水资源短缺,常规能源供应紧张,新能源单独使用不稳定等问题,研制了一套风光柴蓄一体化海水淡化装置,并从多能耦合发电设计、淡化工艺优化和监控系统设计等方面进行了分析和阐述。
运行结果表明,该装置具有自动化程度高,环境适应能力强,吨水耗电低等优点,对解决孤立海岛地区的能源供应与水资源同时匮乏难题具有重要参考价值,推广应用前景广阔。
%In order to solve the problems of the island, such as shortage of fresh water, supply ten-sion of conventional energy, instability of single new energy, developed a kind of wind-solar- firewood-battery integrated seawater desalination device. This paper analyzed and introduced the design of multi-energy coupling power generation system, the optimization of desalination process and the development of monitor-control system. The running results show that the device have the advantages of high degree of automation, environment adaptable and low power consumption of per ton water. It has important refer-ence value and application prospect to simultaneously solve the problem of energy supply and water re-source shortage for isolated islands and remote areas.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P105-108,120)【关键词】海岛;新能源;风光互补能源;海水淡化【作者】肖亚苏;俞永江;刘锡文;李楠【作者单位】国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192【正文语种】中文【中图分类】TP2020 引言海水淡化是从根本上解决海岛水资源短缺的重要途径。
海水淡化装备在岛屿国家的应用案例

海水淡化装备在岛屿国家的应用案例岛屿国家通常面临着水资源的短缺和海水淡化的需求。
对于这些国家来说,海水淡化技术成为了解决水资源问题的重要途径。
海水淡化装备的应用可以实现将海水转化为可供人们使用的淡水资源,为岛屿国家的居民和产业提供稳定的水源。
本文将介绍几个海水淡化装备在岛屿国家的应用案例,探讨其在解决淡水资源问题方面的重要作用。
第一个案例来自于加勒比海地区的巴哈马。
巴哈马是一个由700多个岛屿组成的国家,海水淡化对其来说是确保居民和旅游业有足够的淡水供应的关键。
巴哈马利用海水淡化装备来满足其淡水需求,提供了一种可持续发展的解决方案。
岛屿国家通常依赖雨水收集和地下水供应,但这些资源有限且易受干旱和污染的影响。
海水淡化装备的引入为巴哈马提供了一种可靠的水源,解决了岛屿供水难题,推动了经济和社会的发展。
另一个应用案例来自印度尼西亚,这个由成千上万个岛屿组成的国家也面临着淡水资源短缺的问题。
印度尼西亚利用海水淡化装备来满足岛屿地区的水资源需求。
该国在苏拉威西、爪哇和其他一些岛屿上建立了海水淡化厂,在这些地区提供了稳定的淡水供应。
这对于居民、农业和工业的发展至关重要。
这一技术的应用改善了岛屿地区的居民生活条件,促进了经济发展和社会稳定。
巴林是另一个岛屿国家,它位于波斯湾,也在海水淡化装备的应用方面取得了巨大成功。
巴林依赖于海水淡化技术来满足国内居民和工业部门对淡水的需求。
巴林的海水淡化装备采用了先进的技术,能够高效地转化海水为优质淡水。
这一技术的应用在巴林实现了水资源的可持续利用,为该国的人口和经济发展提供了稳定的水源。
海水淡化装备的应用还可以减少对地下水和雨水的过度开采,保护岛屿生态系统的可持续发展。
以马尔代夫为例,这个印度洋上的岛国依赖于地下水供应。
然而,地下水受到污染和过度提取的威胁,海水淡化技术被引入以保护和提供可持续的水资源供应。
马尔代夫通过建设海水淡化装备,转变为从海洋中获得淡水,以确保持久的水源供应并保护岛屿环境。
海水淡化技术在海岛旅游开发中的应用

海水淡化技术在海岛旅游开发中的应用海岛旅游一直以来都是世界各地游客的热门目的地之一。
然而,许多海岛地区都面临着淡水资源的短缺问题,这限制了它们在旅游开发中的潜力。
为了克服这个问题,海水淡化技术被引入到海岛旅游开发中,成为解决淡水需求的可行方案。
本文将探讨海水淡化技术在海岛旅游开发中的应用,并分析其优势和潜在挑战。
海水淡化技术是一种将海水转化为可供人类使用的淡水的技术。
它有几种常见的方法,包括蒸发凝结法、反渗透法和电渗析法。
其中,反渗透法是目前最广泛应用的方法,它通过过滤海水来去除其中的盐分和杂质。
海水淡化技术的应用可以解决海岛地区水资源稀缺的问题,提供稳定和可靠的淡水供应。
首先,海水淡化技术可以满足海岛旅游业对水资源的需求。
随着旅游业的发展,海岛地区的水需求量不断增长。
传统的淡水供应方式往往无法满足旅游业的需求,从而影响了旅游业的发展。
通过利用海水淡化技术,海岛地区可以获得稳定的淡水供应,不受天然水源限制,从而提高了旅游业的发展潜力。
其次,海水淡化技术可以改善海岛地区的水质。
由于海岛地区常常面临淡水供应问题,一些地方可能会使用非常有限的淡水资源,导致水质下降。
海水淡化技术可以有效去除盐分和杂质,提供高质量的淡水,改善海岛地区的供水质量。
这不仅有助于保护环境和生态系统,还可以提高游客对海岛旅游目的地的满意度。
此外,海水淡化技术还可以促进海岛地区的可持续发展。
随着海岛旅游业的快速发展,淡水供应的问题将变得更加紧迫。
传统的淡水供应方式,如地下水抽取和长距离运输淡水,不仅效率低下,而且对环境造成了负面影响。
海水淡化技术以其高效、可再生的特点,为海岛地区提供了可持续的淡水资源。
这有助于减少对传统淡水资源的依赖,保护自然环境,促进海岛地区的可持续发展。
然而,海水淡化技术的应用也面临一些挑战。
首先是高成本问题。
海水淡化技术需要大量的能源来运行,这通常会导致高昂的运营成本。
这对于一些经济状况相对较弱的海岛地区来说可能是一个负担。
海水淡化技术在荒漠治理中的应用潜力评估

海水淡化技术在荒漠治理中的应用潜力评估荒漠化是全球面临的一个严重环境问题,它导致大片土地无法耕种,影响着数百万人的生活。
为了解决这个问题,人们一直在寻找各种方法来治理荒漠,其中海水淡化技术被认为是一种有潜力的解决方案。
本文将评估海水淡化技术在荒漠治理中的应用潜力,并讨论其优势和局限性。
海水淡化技术是一种将海水转化为可供人类使用的淡水的方法。
它主要有三种常见的操作模式:蒸发冷凝法、反渗透法和离子交换法。
这些技术的使用可以提供可靠的淡水供应,因此在荒漠治理中具有巨大的潜力。
首先,海水淡化技术可以解决荒漠地区的淡水短缺问题。
由于缺乏降水,荒漠地区的淡水资源非常有限。
而海水淡化技术可以将海水转化为淡水,从而提供给荒漠地区的居民和农民使用。
这一点特别重要,因为荒漠化往往伴随着人口增长和农业生产的需求,因此需要大量的淡水来满足这些需求。
其次,海水淡化技术能够改善荒漠地区的土壤质量。
由于缺乏水分,荒漠地区的土壤通常贫瘠,无法支持作物的生长。
然而,通过使用海水淡化技术提供的淡水灌溉,可以改善土壤水分状况,增加土壤有机质含量,并提供植物所需的营养物质。
这将有助于恢复和改善荒漠地区的土壤质量,从而使其适合农业和植被恢复。
另外,海水淡化技术还可以为荒漠地区的工业发展提供支持。
许多荒漠地区拥有丰富的矿产资源,但由于缺乏可用的淡水资源,无法进行有效的开采和加工。
海水淡化技术可以解决这个问题,提供足够的淡水资源供工业使用,从而推动荒漠地区的经济发展。
然而,海水淡化技术在荒漠治理中也存在一些挑战和局限性。
首先,海水淡化技术的成本较高。
这是由于海水中的盐分和其他杂质需要去除,以产生可供人类使用的清洁水。
这会增加设备和能源的成本,从而导致整个海水淡化系统的高运营成本。
此外,海水淡化技术对环境的影响也是一个关键问题。
海水淡化过程中产生的高盐度废水可能会对周围的生态系统产生负面影响。
因此,在使用海水淡化技术时,需要采取措施来减少对环境的影响。
风光柴海水淡化综合系统工程设计方案及应用浅析

风光柴海水淡化综合系统工程设计方案及应用浅析汤群益【期刊名称】《风能》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P104-106)【作者】汤群益【作者单位】中国电力建设集团华东勘测设计研究院【正文语种】中文浙江省海岛数量居全国之首,全省拥有3061个岛屿,约占中国海岛总数的2/5,海岛旅游产品正由观光型向观光度假型提升。
但海岛旅游资源的开发受电力、饮用水紧缺和交通困难的制约。
海岛上电力紧缺而风能资源十分丰富,开发风能资源以解决岛上电力不足,具有明显的实际意义。
近年来,浙江省及沿海市县各级政府对海洋经济开发、海岛资源利用、海岛居民生活条件的提高日益重视。
海岛有较好的风能和太阳能等可再生能源可利用,建设生态海岛、环保海岛,促进海洋经济发展,提高海岛居民的生活品质。
该风光柴海水淡化系统工程拟安装7台单机容量30kW的风电机组、100kWp的光伏发电系统、1台200kW柴油发电机及一套50t/d海水淡化系统,总装机容量510kW,并设有蓄电池组调节。
风电机组在升压站AC400V侧汇流。
设置1台315kVA升压变压器,海水淡化系统与居民用电负荷错峰运行。
一、风力发电规模:在该工程西北侧和西南侧布置分别布置4台和3台单机容量30kW的风电机组,共有7台,总建设规模210kW。
二、光伏发电规模可与风力发电互补,设100kWp的光伏发电系统。
三、柴油发电机规模可虑电网稳定运行及用电负荷要求,设1台200kW柴油发电机。
四、海水淡化规模该岛常住人口约300人,部队约50人,为解决当地居民及部队水电短缺问题,拟建立一套风光柴海水淡化系统,生产淡水50t/日,在风力发电电量过剩时,用于海水淡化系统生产淡水,以解决淡水资源短缺现状。
一、风电机组选型、布置及发电量(一)机组选型该岛距离大陆较远,本工程所需的各种设备均需通过船只运输,交通较不方便;岛内交通也较不便。
考虑到该岛交通运输现状,结合岛上用电负荷较小的特点,本工程宜选择单机容量较小的风电机组。
海水淡化处理厂在岛屿国家的应用

海水淡化处理厂在岛屿国家的应用岛屿国家位于海洋中的孤立岛屿上,面临着严峻的淡水资源短缺问题。
由于无法依靠内陆淡水资源,岛屿国家必须寻找新的方法来满足居民的日常用水需求和促进可持续发展。
海水淡化处理厂作为一种解决方案,已经在岛屿国家得到广泛应用。
海水淡化处理厂是一种将海水转化为可以用于灌溉、饮用水和工业用水的淡水的技术。
它主要通过蒸发和冷凝的过程,将海水中的盐分去除,从而得到淡水。
这一技术对于岛屿国家来说尤为重要,因为它们面临着缺乏淡水资源的困境。
首先,海水淡化处理厂可以为岛屿国家提供可靠的淡水供应。
岛屿国家通常依赖雨水收集和地下水作为主要的淡水来源。
然而,受限于气候和地理条件,这些供应通常不够稳定,无法满足居民的需求。
海水淡化处理厂通过将海水转化为淡水,为岛屿国家提供了一种可靠的补充水源,确保居民的正常生活和基础设施的稳定运行。
其次,海水淡化处理厂可以促进岛屿国家的经济发展。
岛屿国家通常依靠旅游业和渔业为经济支柱。
然而,缺乏淡水资源限制了这些行业的发展。
海水淡化处理厂提供了一种可持续的方式来获取淡水,从而促进了农业的发展、增加了当地的食品供应,并提供了机会开展更多的经济活动。
此外,一些岛屿国家还通过将海水淡化技术出口到其他国家,实现了技术转移和经济收益。
此外,海水淡化处理厂也有助于解决环境问题。
传统的淡水获取方式通常会导致地下水的过度开采,可能会引起土壤下陷和盐水入侵等问题。
而海水淡化处理厂可以减轻对地下水资源的依赖,保护环境和生态系统的健康。
此外,一些海水淡化处理厂还可以利用废热提供能源供应,降低能源消耗和环境污染的影响。
然而,海水淡化处理厂在岛屿国家的应用仍面临一些挑战。
首先,建设和维护成本较高,对于一些经济相对薄弱的岛屿国家来说可能难以负担。
此外,处理海水所需的能源消耗也是一个问题,特别是对于依赖进口能源的岛屿国家来说。
此外,废水排放和盐类废物处理也是需要关注的环保问题。
为了克服这些挑战,国际社会需要加大对岛屿国家的支持。
海水淡化能量回收技术在岛屿水资源供应中的应用研究

海水淡化能量回收技术在岛屿水资源供应中的应用研究海水淡化能力回收技术在岛屿水资源供应中的应用研究摘要:随着全球人口的增长和气候变化的影响,岛屿地区面临着严重的水资源短缺问题。
海水淡化技术被广泛应用于解决这一问题,但其能耗高、对环境影响较大等问题限制了其进一步发展。
海水淡化能量回收技术作为一种新兴的技术,在提高能效的同时减轻了对环境的负面影响,为岛屿水资源供应提供了重要的解决方案。
本文对海水淡化能量回收技术在岛屿水资源供应中的应用研究进行了综述,并探讨了其未来发展的趋势。
1.引言岛屿地区由于资源有限和环境的特殊性,面临着严重的水资源供应问题。
传统的淡化海水技术主要依靠热能进行蒸发和冷凝,耗能较高,难以满足岛屿地区水资源供应的需求。
因此,海水淡化能量回收技术的出现被认为是一种解决方案,既能提高能效,又能减少对环境的负面影响。
2.海水淡化能量回收技术的原理海水淡化能量回收技术主要利用了海水淡化过程中的废热、废水以及海水泵送过程中的压力能的回收。
其中,废热回收主要通过热交换器实现,将海水淡化过程中的高温废热用于加热或蒸发,从而提高能效;废水回收则可以通过膜技术进行处理,将废水中的杂质去除后再次利用;压力能回收主要通过逆渗透膜工艺中的能量回收装置实现,将泵送海水时产生的压力能转化为电能供应给系统。
3.海水淡化能量回收技术在岛屿水资源供应中的应用3.1 提高能效海水淡化能量回收技术能够回收废热、废水和压力能,使能源利用效率大幅提升。
例如,通过废热回收,在传统海水淡化设备的基础上,再生海水的温度可以得到提高,从而减少了能量的消耗。
此外,利用压力能回收装置,可以将原本会被浪费的压力能有效地转化为电能,为设备供电,进一步减少了能量的消耗。
3.2 减轻环境负担传统海水淡化技术在海水抽取和废水排放等过程中对环境造成了一定的损害。
而海水淡化能量回收技术通过废热和废水的回收利用,减少了对环境的负面影响。
废热回收技术可以降低设备的排放温度,减少对周围海域生态系统的影响,废水处理则可以有效减少污染物的排放。
2023-2025年海水淡化产业现状与市场前景分析报告

产业链中游分析
海水淡化行业中游企业原材料大部分依靠进口,主要原因是下游消费终端为保障科研成果,对行业产品的质量稳定性要求较高,因此,中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于海水淡化企业的产品毛利较高,原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。
在市场发展中,行业企业为争取竞争优势,尤其是大中型企业,越来越重视自主研发实力,在企业科研方面投入逐年增长,企业科研服务市场逐步打开,未来科研用检测试剂的服务主体趋于多元化
从应用领域来看,海水淡化行业产品广泛的运用于医学、药学、检验学、卫生免疫学、食品安全、农业科学等民营领域
海水淡化产业处于快速增长时期,由于海水淡化行业的产品及服务模式特性,使其供给市场与需求市场存在较强的相互依赖、相互促进关系,海水淡化市场在良好的供需作用机制下保持稳定发展
行业发展历程
我国是水资源严重短缺的国家,发展海水淡化技术,开发利用海水资源,是解决我国水资源短缺问题的重要途径,是我国沿海经济社会可持续发展的重要保障。在国家高度重视及支持下,我国海水淡化经历了从无到有、逐步壮大的发展历程。目前,海水淡化政策体系逐步完善,自主技术基本成熟,产业初具规模。
“十一五”期间主要开展了万吨级海水淡化技术研究及工程示范;并自主设计制造了4台低温多效海水淡化装置出口印度尼西亚,相关技术达到国际先进水平。
行业经济环境
88%
从2017-2022年以来,我国国内生产总值呈现上涨的趋势,同比增速处于持续正增长的态势,其中2021年国内生产总值为1143670亿元,同比2020年增长了184%。2022年1-9月我国国内生产总值为870269亿元,同比增长了6.2%。在疫情得到有效控制的情形下,我国经济开始逐渐复苏,之前受疫情影响而停滞的各个行业,也开始恢复运行,常态化增长趋势基本形成,未来中国海水淡化行业的发展必然有很大的上升空间。
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风光储柴及海水淡化综合系统在小岛的应用前景摘要:本文对风光储柴及海水淡化综合系统的组成和安装调试的一般方法进行了介绍,并分析风光储柴及海水淡化综合系统在我国的应用前景。
关键词:风光储柴微网
abstract: in this paper, the scenery wood and seawater desalination comprehensive reservoir system of component and the general method of installation and debugging, introduces and analyzes scenery wood and seawater desalination comprehensive reservoir system application prospect in our country.
keywords: scenery store wood micro nets
中图分类号:tu74文献标识码:a 文章编号:
一、引言
我国在东海和南海都有很多岛屿,这些星罗棋布的岛屿对我国的海洋经济和军事战略都有非常重大的意义。
但对于很多远离大陆的小岛,由于自身没有淡水的蓄水能力,无法从大陆获得电力供应,只能利用船运来保证淡水和燃料的供应。
这些因素极大的制约了我国对小岛旅游资源的开发以及海外军事基地的建设。
这个瓶颈在我国研发出风光储柴及海水淡化综合系统并逐步推广后将得以解决。
我公司承担了浙江东福山岛风光储柴及海水淡化综合系统的安
装调试工作,该系统已经于2011年4月投入使用,走在了我国采用多种新能源供电组成微网供电系统的前列。
该工程建成后,通过岛上渔民及驻军的试用后反映良好,基本解决了用电和用水的大难题,因此笔者觉得该技术非常值得在小岛推广。
二、风光储柴及海水淡化综合系统介绍
风光储柴及海水淡化综合系统包括风力发电机组、光伏发电机组、储能蓄电池组、柴油发电机组和海水淡化系统,并通过配电和控制系统联系在一起共同组成了微网系统。
风光储柴及海水淡化综合系统使用自动化控制程序,优先使用风力发电和光伏发电,当在阴雨天或光照不足且蓄电池组的电量降低到60%后才启动柴油发电机组进行发电。
海水淡化系统处于连续运行状态,其出力根据微网的负荷进行调整,当负荷较高的时候减少出水以满足岛上居民的用电需求,当负荷较少的时候增加出水以避免风力和光能的浪费。
以浙江东福山岛风光储柴及海水淡化综合系统安装工程为例,设备的构成及选型如下:
1风力发电采用30kw单筒式风力发电机组,主要由塔架、机头和风叶组成,单机就地配置逆变器、控制器和卸荷箱。
2光伏发电机组选用单晶硅太阳电池组件,转换效率在17%左右。
并网光伏发电站用直流接口设备,包括太阳电池组件方阵现场使用的光伏阵列防雷接线箱及电源机房内布置的直流配电柜。
太阳电池阵列通过光伏阵列防雷汇流箱在室外进行汇流后,经电缆接至配电房的直流防雷配电柜再进行一次总汇流。
3柴油发电采用的是200kw一体化柴油发电机组,发电机和柴油机与基础之间为软连接。
4储能采用2v-1000ah的蓄电池组,由486块电池组合而成。
三、风光储柴及海水淡化综合系统的安装调试
1风力发电机组安装是本系统安装工作中的重点,在岛上可进入吊机的情况下采用25t汽车吊或50t汽车吊进行大件吊装,如现场无法进入吊机时可采用自行设计的抱杆进行安装。
需要注意的是,风机叶片材料主要是玻璃钢、树脂,因此安装的过程中应该做好相应的保护措施,不得用钢丝绳之类坚硬的器具吊运叶片。
2柴油发电机组为一体化设计,且与基础之间为软连接,因此安装非常简单,可用现场临时设置的简易滑道直接拖运到位。
3光伏发电机组在地基完成后,先按方阵图安装好支架,然后把硅太阳能电池组件与支架用螺栓进行连接即可。
在装硅太阳能电池组件时应注意极性,按照要求的电压进行串、并联组合。
4储能蓄电池组每块电池的重量约80kg,可采用人工搬运的方法直接安装到位。
5海水淡化系统为模块化设计,主要分为取水模块、过滤模块、淡化模块、淡水提升模块,各个模块之间用upvc管道连接。
需要注意的是,海水淡化设备很大一部是塑料件,因此在搬运、安装的过程中应注意轻拿轻放,防止设备损坏;管道连接应非常仔细,应做到一次成功,若连接处渗漏,只能切割管道重新连接,基本无法修复;安装反渗透装置时,布局应考虑到安装或更换反渗透膜的距
离,一般距离大于2米。
6风光储柴及海水淡化综合系统的调试流程如下:
6.1启动柴油机为配电系统倒送电,一次配电系统带电(微网系统基本安装在没有网电的地区,只能启动柴油发电机组供电);
6.2 dcs柜带电,工程师站带电,内部程序调试;
6.3操作台送电,完成画面制作、按钮设置、参数配置等,画面具备操作功能;
6.4 pcs逆变柜带电,调试pcs内部参数、充电系统(pcs是本套系统能量控制的核心设备,同时提供供电频率信号,因此出厂前应该做全面的试验确保设备能正常运行);
6.5 #n风力发电机调试,(装完一台、调试一台)风力发电机就地逆变器下桩头带网电,就地启动、调节、停止风力发电机,测试通讯,远程操作,检验风机出力(风力发电机启动要求是必须带上网电,没有网电无法启动、调式);
6.6蓄电池组放电至目标负荷,检测、调试pcs主逆变器。
四、风光储柴及海水淡化综合系统的优点
1风光储柴及海水淡化综合系统充分运用风电、光伏、风光储协调优化的自动化设计,为远离大陆的岛屿供电供水提供了一种清洁能源的模式。
工程建成后,将有效保障当地居民、游客及驻军的用水用电需要。
2风光储柴及海水淡化综合系统属于孤岛微网发电系统,采用可再生清洁能源为主电源、柴油发电为辅的供电模式,具有供电可靠
性高、自动化程度高、无人值守的特点。
3风光储柴及海水淡化综合系统系统采用模块化设计,可根据岛屿的实际情况进行分散布置,安装和调试都比较简单,可实现批量生产和快速投用。
结论:
风光储柴及海水淡化综合系统非常适合远离大陆的小岛,可一劳永逸的一揽子解决供电和供水问题,为我国开发偏远岛屿的旅游资源及加强国防建设都奠定了基础,具有无法限量的民生意义和战略意义。
随着我国节能环保和海洋大国理念的不断深化,风光储柴及海水淡化综合系统必然将得到越来越广泛的应用。
参考文献:
1、《风光互补发电系统》作者:周晓曼
2、《风光互补技术及应用新进展》作者:王志新等
3、《风光储联合发电技术及其工程应用》作者:唐红德等
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。