中东利用光热发电进行海水淡化实现电水联产
发布者：本网记者Bruce | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 7181查看 | 2013-10-12 15:32:00
CSPPLAZA光热发电网报道：中东地区淡水资源贫乏，但海水资源却十分丰富，他们必须也正在建设越来越多的海水淡化厂，但海水淡化是高耗能工程，通过燃烧化石能源来换取淡化海水的作法并非长久之计。依赖中东丰富的太阳能辐照资源，开展太阳能海水淡化成为可取之径。
中东北非地区的淡化资源保有量仅仅占全球淡水资源的1.4%，国际上的人均水资源利用量为7000立方米/年，但中东北非地区实际的淡水资源仅可满足每人1200立方米/年的保有量。这其中的差距约达六倍。
没有河流、没有湖泊、没有多少的降雨量，这逼迫中东北非地区向海洋要淡水，目前其淡化水的产能已占据全球淡化水产能的38%左右，其中大多数又集中于海湾地区。
图：某海水淡化厂概念图
中东地区有很多的海水淡化厂，将太阳能聚光系统并入一个现有的海水淡化厂看似是一个不错的解决方案。德国FICHTNER工程公司淡化部副总经理Karen Stummeyer认为，原则上来讲，将太阳能并入海水淡化厂，类似于其他的太阳能蒸汽增容项目，是可行的。
但她也指出，现有的海水淡化厂周围的土地资源可能都已经较为紧张，没有足够的场地来建设聚光集热场。有利用潜力的棕色地带（指旧房被清除后可盖新房的区域）的面积也比较小。另外还需要克服一些契约和政策方面的挑战。
Empereal公司和KG设计服务公司合作在印度Tamil Nadu建设了一个全部依靠太阳能光热进行海水淡化的工厂，这是印度首个此种类型的海水淡化厂。Empereal公司创始人兼总裁Manoj Divakaran相信，如果将光热发电技术从单纯的发电扩展至高温蒸汽发生领域，光热发电技术的产业链将会发展的更好。
工业领域不少生产活动都要消耗大量蒸汽，利用光热发电技术产生蒸汽具有可替代性。比如在光热辅助石油萃取和区域供暖制冷方面已有实际应用案例。海水淡化也是如此。
海水淡化目前比较受欢迎的技术为多效蒸发(MED)和反渗透膜法(RO)。Divakaran认为CSP-MED可实现双重配置，同时产生太阳能电能和淡化海水。聚光太阳能产出的蒸汽首先进行发电，发电后有余热的蒸汽再用来淡化海水，实现水电联产。这将是具有经济可行性的一种方案。
太阳能海水淡化也有多种利用方式，如利用太阳能发电的电能来进行海水淡化，或利用聚光太阳能热利用技术开展热法海水淡化。在实际的推广过程中，将正在快速发展中的CSP技术与已经成熟的海水淡化技术进行整合可能会面临一些障碍，海水淡化技术已经发展了超过70余年，相对成熟，而光热发电技术还是一项发展中的技术，让海水淡化产业接受这项新技术对他们来说会有一些障碍。
沙特是世界上最大的海水淡化国，占全球总的淡化水产能的至少17%，但其依然是最为缺水的国家，人均水资源量不到100立方米/年。除了沙特西南的部分山区，其余地区的降水量都很少。沙特海水淡化公司SWCC总经理Ibrahim Altisan表示，全国40%的淡水生产需要依靠打水井，60%依靠海水淡化。目前，SWCC运营着27个海水淡化厂，日产可饮用淡水超300万立方米。布伦特原油价格目前在大约108美元/桶，天然气价格3.7美元/百万英热单位。燃烧化石能源进行海水淡化的经济性将越来越差。
世界银行的研究认为，沙特每天用于海水淡化所消耗的原油约达150万桶。作为依靠石油经济发展起来的国家，每消耗一桶原油，意味着国家就损失了一桶原油对应的GDP增加值。
未来八年内，沙特计划投资110亿美元进行海水淡化。到2020年，沙特阿卜杜拉国王行动目标是将太阳能海水淡化逐步推向广泛应用。
沙特拥有2800万人口，对淡水的需求更大。而卡塔尔仅仅200万人口，淡水需求要小一些。目前卡塔尔正在建设两个示范项目。其中一个为DohaSol项目，卡塔尔能源环境研究中心正在实施该项目，目标是建立一个太阳能海水淡化厂，可实现水电联产。
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