“零能耗”海水淡化 低成本生产纯净水

海南乐东县的风光互补太阳能光热海水淡化装置。邵珏人 摄 

　　海水淡化装置耗电量很大，能源成本占生产成本的30%—50%，然而上海企业与科研院所协同创新，实现“零能耗”。最近，上海市科委项目“海岛零能耗太阳能光热海水淡化系统”通过验收，海南省乐东黎族自治县的示范装置完全利用太阳能、风能进行海水淡化，不使用任何电网能源。

　　这种生态环保装置适用于太阳能等可再生能源丰富的海岛、沿海等地区，为当地提供低成本纯净饮用水。据悉，上海企业正在海南省三沙市、东方市建造这种装置，并已获得来自巴基斯坦、伊朗等“一带一路”国家的合同。

　　像向日葵般自动跟踪太阳

　　6年前，研发太阳能光热发电技术的彭志刚辞职创业，希望将太阳能光热发电技术与海水淡化装置嫁接，研制出主要由太阳能驱动的新型装置。骄英能源科技公司成立之初，彭志刚和同伴们在上海顾村镇租了一栋带院子的房屋，把一块块工业级平面镜铺在院子里，利用菲涅尔光学原理将阳光聚焦反射到集热带管道上，使集热带里的水变成蒸汽。经过不断摸索，本不具备聚光功能的平面镜仿佛被施了魔法，能将集热带加热到500摄氏度左右，攻克了“线性菲涅尔式太阳能聚光集热系统”的关键技术。他们还研制出一套追日系统，能像向日葵那样，对太阳全自动跟踪。

　　海水淡化的主流技术有两个——热法和膜法。骄英能源采用的是热法，利用太阳能光热把集热带里的淡水变成蒸汽，将蒸汽的热量传递给装置里的海水，使海水在负压条件下蒸发后冷却凝结，形成蒸馏水。2013年9月，骄英能源与一家海南企业共同投资的太阳能光热海水淡化项目基地，在海南乐东县建成产水。这个日产蒸馏水约30吨的示范工程，可解决约5000人对健康饮用水的需求。产水成本约为传统装置的45%。

　　申请专利布局“一带一路”

　　太阳能光热海水淡化项目95%左右的能耗来自太阳能，只需少量电网能源维持抽水泵及电脑、电机运行。“能否实现电网‘零能耗’？这更有利于海岛等地区的生态发展。”市科委调研后提出这样一个问题。2015年初，由骄英能源牵头，上海发电设备成套设计研究院、国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所共同承担的市科委项目启动。经过两年多产学研合作，海南乐东县项目实现“零能耗”，成为全球首个完全利用可再生能源运行的海水淡化装置。这个项目基地如今装有风力发电机、太阳能光伏电池板，彻底摆脱对电网的依赖。

　　彭志刚说，风力发电和光伏发电的一大缺陷是不稳定、发电负荷波动大，难以与生产负载相匹配。为此，他们自主研发了“用电负载自匹配智能控制器”，它是一种可变负载。风力发电机和太阳能光伏电池发电多了，就把负载调大点，发电少了，就调小点。它还能把用不掉的电转化为热能，用于海水淡化。“我们在为这种控制器申请PCT（专利合作条约）国际专利。”

　　在国家发展改革委等部委支持下，骄英能源正参与巴基斯坦瓜达尔港的电厂项目，承担其中的海水淡化工程。伊朗、肯尼亚、东帝汶等国家的项目合作也在推进中。