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新能源独立电网海水淡化系统

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技术概况
新能源独立电网海水淡化系统由中国水科院和北京中水科水电科技开发澳门真人官网平台(以下简称中水科技)历经多年开发完成,整套装置具有完全自主常识产权。新能源独立电网海水淡化系统已获得4项专利,在技术上具有以下创新:
(1)国内首次组建新能源独立交流电网并应用于海水淡化生产。相对于依靠储能设备提供支撑的常规离网型新能源的利用,本技术显著提高了电网质量、降低了储能设备容量。
(2)对传统海水淡化装置进行了变负荷设计,实现了反渗透海水淡化装置在膜内压力恒定/回收率恒定条件下连续变负荷运行,属国内首创。
(3)创新性地提出了以主动连续调节负载负荷为主、储能调节为辅的独立电网动态调节技术,保证了独立电网发电用电功率的动态平衡和电网参数的稳定。
新能源独立电网海水淡化系统具有以下特点:
系统具有产水、供电的综合功能;
(1)产水质量稳定,指标符合国家饮用水标准;
(2)配有能量回收装置,单位产水能耗低;
(3)电网稳定,具有良好的供电品质;
(4)采用模块化设计,扩展能力强;
(5)系统具有蓄电池智能管理功能;
(6)系统自动化程度高,可实现无人值守;
(7)设备对恶劣环境适应能力强。
技术指标
(1)电网电压:220/380V±5%;
(2)电压波动:<2.5%;
(3)电网频率:50±0.5Hz;
(4)频率波动:<0.1Hz
(5)脱盐率:≥99.3%;
(6)产水水质:符合《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006的指标要求;
(7)产水能耗:7kW?h/m3~10kW?h/m3。
技术持有单位先容
中国水利水电科学研究院(以下简称中国水科院)是我国学科门类齐全、人才优势明显的国家级综合性水利水电科学研究和技术开发的中心。
中国水科院于2006年建立新能源技术开发及工程应用研究学科,从事新能源工程技术研发、新能源独立供电与非常规水资源技术研发和科技成果推广。先后开展了新能源独立电网海水(苦咸水)淡化技术研究和装置研发、非并网风电系统运行规律研究、海陆测风塔设计与建设、风资源评估与优化、海上风电场建设关键技术等相关新能源领域的研究,完成科研及生产任务40多项。先后获得新能源相关的省部级奖励2项、专利8项。
应用范围及前景
我国7000多个海岛中约93%的海岛因淡水资源缺乏而无人居住,拦蓄降水、打井取水、大陆引水等常规技术手段无法根本解决海岛的缺水问题,且成本高昂。本系统可充分利用岛上丰富的太阳能和风能等新能源资源解决这些偏远海岛地区的供电和饮用水安全问题。同时,该技术也可直接用于苦咸水淡化以解决西部地区0.8亿人口的饮水安全问题,具有广阔的应用前景。
典型应用案例先容:
东门屿为福建省十大风景名胜区之一,面积近1km2,常住人口40人,高峰期流动人口2000余人。考虑到森林防火和发展的要求,迫切需要解决供水和供电问题。为此,中国水科院于2011年3月在东门屿岛安装了规模为20m3/d新能源独立电网海水淡化装置。
本工程发电总装机20kW(风电15kW,太阳能5kW),设计产水能力20m3/d,并向东门屿管理处提供日常生活用电。截止至2013年8月累计发电66302kW?h,产水6272.87m3,有效解决了用水问题和管理站的日常生活用电(照明、空调、冰箱等),缓解了夏季旅游高峰期游客上岛时的用水用电紧张状况,减少了旅游高峰期柴油发电时间和燃油消耗,降低了柴油发电环境污染,对东门屿旅游开发、林业管理和森林消防起到了积极的促进作用。福建电视台《福建水调查》栏目、《闽南日报》等媒体对该项目进行了广泛报道。
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