中東利用光熱發(fā)電進(jìn)行海水淡化實(shí)現(xiàn)電水聯(lián)產(chǎn)
發(fā)布者：本網(wǎng)記者Bruce | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 9441查看 | 2013-10-12 15:32:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：中東地區(qū)淡水資源貧乏，但海水資源卻十分豐富，他們必須也正在建設(shè)越來越多的海水淡化廠，但海水淡化是高耗能工程，通過燃燒化石能源來換取淡化海水的作法并非長(zhǎng)久之計(jì)。依賴中東豐富的太陽能輻照資源，開展太陽能海水淡化成為可取之徑。
中東北非地區(qū)的淡化資源保有量?jī)H僅占全球淡水資源的1.4%，國(guó)際上的人均水資源利用量為7000立方米/年，但中東北非地區(qū)實(shí)際的淡水資源僅可滿足每人1200立方米/年的保有量。這其中的差距約達(dá)六倍。
沒有河流、沒有湖泊、沒有多少的降雨量，這逼迫中東北非地區(qū)向海洋要淡水，目前其淡化水的產(chǎn)能已占據(jù)全球淡化水產(chǎn)能的38%左右，其中大多數(shù)又集中于海灣地區(qū)。
圖：某海水淡化廠概念圖
中東地區(qū)有很多的海水淡化廠，將太陽能聚光系統(tǒng)并入一個(gè)現(xiàn)有的海水淡化廠看似是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。德國(guó)FICHTNER工程公司淡化部副總經(jīng)理Karen Stummeyer認(rèn)為，原則上來講，將太陽能并入海水淡化廠，類似于其他的太陽能蒸汽增容項(xiàng)目，是可行的。
但她也指出，現(xiàn)有的海水淡化廠周圍的土地資源可能都已經(jīng)較為緊張，沒有足夠的場(chǎng)地來建設(shè)聚光集熱場(chǎng)。有利用潛力的棕色地帶（指舊房被清除后可蓋新房的區(qū)域）的面積也比較小。另外還需要克服一些契約和政策方面的挑戰(zhàn)。
Empereal公司和KG設(shè)計(jì)服務(wù)公司合作在印度Tamil Nadu建設(shè)了一個(gè)全部依靠太陽能光熱進(jìn)行海水淡化的工廠，這是印度首個(gè)此種類型的海水淡化廠。Empereal公司創(chuàng)始人兼總裁Manoj Divakaran相信，如果將光熱發(fā)電技術(shù)從單純的發(fā)電擴(kuò)展至高溫蒸汽發(fā)生領(lǐng)域，光熱發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)發(fā)展的更好。
工業(yè)領(lǐng)域不少生產(chǎn)活動(dòng)都要消耗大量蒸汽，利用光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生蒸汽具有可替代性。比如在光熱輔助石油萃取和區(qū)域供暖制冷方面已有實(shí)際應(yīng)用案例。海水淡化也是如此。
海水淡化目前比較受歡迎的技術(shù)為多效蒸發(fā)(MED)和反滲透膜法(RO)。Divakaran認(rèn)為CSP-MED可實(shí)現(xiàn)雙重配置，同時(shí)產(chǎn)生太陽能電能和淡化海水。聚光太陽能產(chǎn)出的蒸汽首先進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后有余熱的蒸汽再用來淡化海水，實(shí)現(xiàn)水電聯(lián)產(chǎn)。這將是具有經(jīng)濟(jì)可行性的一種方案。
太陽能海水淡化也有多種利用方式，如利用太陽能發(fā)電的電能來進(jìn)行海水淡化，或利用聚光太陽能熱利用技術(shù)開展熱法海水淡化。在實(shí)際的推廣過程中，將正在快速發(fā)展中的CSP技術(shù)與已經(jīng)成熟的海水淡化技術(shù)進(jìn)行整合可能會(huì)面臨一些障礙，海水淡化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了超過70余年，相對(duì)成熟，而光熱發(fā)電技術(shù)還是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，讓海水淡化產(chǎn)業(yè)接受這項(xiàng)新技術(shù)對(duì)他們來說會(huì)有一些障礙。
沙特是世界上最大的海水淡化國(guó)，占全球總的淡化水產(chǎn)能的至少17%，但其依然是最為缺水的國(guó)家，人均水資源量不到100立方米/年。除了沙特西南的部分山區(qū)，其余地區(qū)的降水量都很少。沙特海水淡化公司SWCC總經(jīng)理Ibrahim Altisan表示，全國(guó)40%的淡水生產(chǎn)需要依靠打水井，60%依靠海水淡化。目前，SWCC運(yùn)營(yíng)著27個(gè)海水淡化廠，日產(chǎn)可飲用淡水超300萬立方米。布倫特原油價(jià)格目前在大約108美元/桶，天然氣價(jià)格3.7美元/百萬英熱單位。燃燒化石能源進(jìn)行海水淡化的經(jīng)濟(jì)性將越來越差。
世界銀行的研究認(rèn)為，沙特每天用于海水淡化所消耗的原油約達(dá)150萬桶。作為依靠石油經(jīng)濟(jì)發(fā)展起來的國(guó)家，每消耗一桶原油，意味著國(guó)家就損失了一桶原油對(duì)應(yīng)的GDP增加值。
未來八年內(nèi)，沙特計(jì)劃投資110億美元進(jìn)行海水淡化。到2020年，沙特阿卜杜拉國(guó)王行動(dòng)目標(biāo)是將太陽能海水淡化逐步推向廣泛應(yīng)用。
沙特?fù)碛?800萬人口，對(duì)淡水的需求更大。而卡塔爾僅僅200萬人口，淡水需求要小一些。目前卡塔爾正在建設(shè)兩個(gè)示范項(xiàng)目。其中一個(gè)為DohaSol項(xiàng)目，卡塔爾能源環(huán)境研究中心正在實(shí)施該項(xiàng)目，目標(biāo)是建立一個(gè)太陽能海水淡化廠，可實(shí)現(xiàn)水電聯(lián)產(chǎn)。
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