风能反渗透海水淡化技术研究进展_邵天宝_王生辉_吴水波_赵河立

书风能反渗透海水淡化技术研究进展邵天宝，王生辉，吴水波，赵河立(国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津300192)摘要:可再生能源海水淡化技术逐渐得到人们的重视，特别是风能反渗透海水淡化技术已经成为了研究的热点。其中“风能—电能—反渗透”是风能反渗透海水淡化的主要技术形式，各国在这方面开展了大量的研究，取得了较多的研究成果。介绍了风能—电能—反渗透技术的研究及应用进展，提出解决风电反渗透海水淡化存在的技术问题，未来还应在智能控制、优化工艺设计等方面开展深入研究。关键词:风能;海水淡化;反渗透中图分类号:U664．5文献标识码:B文章编号:1000－4602(2014)06－0025－03ＲesearchProgressofWind-poweredＲeverseOsmosisSeawaterDesalinationSHAOTian-bao，WANGSheng-hui，WUShui-bo，ZHAOHe-li(InstituteofSeawaterDesalinationandMultipurposeUtilization，SOA＜Tianjin＞，Tianjin300192，China)Abstract:Ｒenewableenergyseawaterdesalinationtechnologyisgainingincreasingattention，es-peciallywind-poweredreverseosmosisdesalinationtechnologyhasbecometheresearchhotspot．Windpower-electricpower-reverseosmosisdesalinationisthemaintechnicaltypeofwind-poweredreverseos-mosisseawaterdesalination．Manycountrieshavecarriedoutalargenumberofresearchesinthisrespectandobtainedmuchresearchresults．Theresearchandapplicationofwind-poweredreverseosmosisdesal-inationtechnologywereintroduced，andin-depthresearchinintelligentcontrolandoptimizationofprocessdesignshouldbecarriedoutinthefuture．Keywords:windpower;seawaterdesalination;reverseosmosis基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(K－JBYWF－2011－G18);海洋公益性行业科研专项经费项目(201205019)反渗透(ＲO)海水淡化技术消耗动力为电能，对于远离大陆的海岛或能源不足的水资源短缺地区，其难以发挥作用。近些年来，可再生能源海水淡化技术逐渐得到人们的重视，特别是风能反渗透海水淡化技术已经成为研究热点。风能是发展最为成熟、产业化程度最高的可再生能源，据丹麦从事风电技术咨询的BTM公司统计数据显示，截止到2011年，全球风电累计装机容量达到199．5GW，我国装机已达到了44．73GW，超过美国跃居全球第一。我国沿海地区有着丰富的风能资源，特别是东南沿海及其附近岛屿均处于风能丰富区，而沿海大多数岛屿缺水、缺电，所以利用我国沿海丰富的风能资源，发展风能反渗透海水淡化技术有很大的市场潜力。1技术形式按风能利用方式不同，风能反渗透海水淡化主要有两种方式，一是利用风能产生的机械能直接驱动ＲO装置的水泵进行海水淡化;二是利用风能转化为电能，再由电能驱动进行海水淡化的过程。·52·第30卷第6期2014年3月中国给水排水CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．30No．6Mar．20141.1风能—机械能—ＲO利用风能转化成机械能，再用机械能来直接驱动ＲO系统水泵进行海水淡化，其优点是避免了风能转化成电能，再由电能转化成为机械能的二次能量转换的损失。但这种方式存在一个明显的问题，即风力波动直接影响到淡化系统水泵运行的稳定性，难以保证淡化装置的安全、稳定运行，而目前对这方面的研究还较少。2007年，荷兰Delft大学启动了一个名为“Drinkingwiththewind”的研究计划，也开展了一些将风能直接用于海水淡化的研究工作，通过风能直接提水加压然后利用反渗透淡化技术为居民提供清洁淡水，整个系统规模很小，日产水量为5～10m3。1.2风能—电能—ＲO随着风电技术的不断发展成熟，风电各部件、控制设备、蓄能设备的产业化程度越来越高，各国学者在选择风能海水淡化技术形式时