“零能耗”海水淡化 低成本生産純凈水

海南樂東縣的風光互補太陽能光熱海水淡化裝置。邵玨人 攝 

　　海水淡化裝置耗電量很大，能源成本佔生産成本的30%—50%，然而上海企業與科研院所協同創新，實現“零能耗”。最近，上海市科委項目“海島零能耗太陽能光熱海水淡化系統”通過驗收，海南省樂東黎族自治縣的示範裝置完全利用太陽能、風能進行海水淡化，不使用任何電網能源。

　　這種生態環保裝置適用於太陽能等可再生能源豐富的海島、沿海等地區，為當地提供低成本純凈飲用水。據悉，上海企業正在海南省三沙市、東方市建造這種裝置，並已獲得來自巴基斯坦、伊朗等“一帶一路”國家的合同。

　　像向日葵般自動跟蹤太陽

　　6年前，研發太陽能光熱發電技術的彭志剛辭職創業，希望將太陽能光熱發電技術與海水淡化裝置嫁接，研製出主要由太陽能驅動的新型裝置。驕英能源科技公司成立之初，彭志剛和同伴們在上海顧村鎮租了一棟帶院子的房屋，把一塊塊工業級平面鏡鋪在院子裏，利用菲涅爾光學原理將陽光聚焦反射到集熱帶管道上，使集熱帶裏的水變成蒸汽。經過不斷摸索，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”的關鍵技術。他們還研製出一套追日系統，能像向日葵那樣，對太陽全自動跟蹤。

　　海水淡化的主流技術有兩個——熱法和膜法。驕英能源採用的是熱法，利用太陽能光熱把集熱帶裏的淡水變成蒸汽，將蒸汽的熱量傳遞給裝置裏的海水，使海水在負壓條件下蒸發後冷卻凝結，形成蒸餾水。2013年9月，驕英能源與一家海南企業共同投資的太陽能光熱海水淡化項目基地，在海南樂東縣建成産水。這個日産蒸餾水約30噸的示範工程，可解決約5000人對健康飲用水的需求。産水成本約為傳統裝置的45%。

　　申請專利佈局“一帶一路”

　　太陽能光熱海水淡化項目95%左右的能耗來自太陽能，只需少量電網能源維持抽水泵及電腦、電機運行。“能否實現電網‘零能耗’？這更有利於海島等地區的生態發展。”市科委調研後提出這樣一個問題。2015年初，由驕英能源牽頭，上海發電設備成套設計研究院、國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所共同承擔的市科委項目啟動。經過兩年多産學研合作，海南樂東縣項目實現“零能耗”，成為全球首個完全利用可再生能源運行的海水淡化裝置。這個項目基地如今裝有風力發電機、太陽能光伏電池板，徹底擺脫對電網的依賴。

　　彭志剛説，風力發電和光伏發電的一大缺陷是不穩定、發電負荷波動大，難以與生産負載相匹配。為此，他們自主研發了“用電負載自匹配智慧控制器”，它是一種可變負載。風力發電機和太陽能光伏電池發電多了，就把負載調大點，發電少了，就調小點。它還能把用不掉的電轉化為熱能，用於海水淡化。“我們在為這種控制器申請PCT（專利合作條約）國際專利。”

　　在國家發展改革委等部委支持下，驕英能源正參與巴基斯坦瓜達爾港的電廠項目，承擔其中的海水淡化工程。伊朗、肯尼亞、東帝汶等國家的項目合作也在推進中。