離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)膜法海水淡化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，世界各國(guó)為利用海洋資源，加快了沿海島嶼的開發(fā)進(jìn)程。由于所開發(fā)的島嶼大都遠(yuǎn)離大陸，缺乏市電及淡水供應(yīng)，現(xiàn)在大多采用船舶運(yùn)送淡水或通過柴油機(jī)發(fā)電進(jìn)行海水淡化來獲得淡水，這不僅增加開發(fā)成本且污染島嶼環(huán)境。隨著風(fēng)能和太陽(yáng)能等發(fā)電技術(shù)的日益成熟，利用可再生能源為海水淡化設(shè)備提供綠色電力，可解決偏遠(yuǎn)島嶼的淡水供應(yīng)問題。
　　目前國(guó)內(nèi)外許多科研機(jī)構(gòu)正開展風(fēng)能、太陽(yáng)能與海水淡化相結(jié)合的研究，以期獲得綠色電力和淡水供應(yīng)的雙重收益。由于風(fēng)能和

2、太陽(yáng)能發(fā)電波動(dòng)較大，通常將風(fēng)能和太陽(yáng)能所發(fā)的電量先儲(chǔ)存到蓄電池內(nèi)，再通過蓄電池為膜法海水淡化裝置提供電力。由于膜法海水淡化裝置功率較大，需配置大容量蓄電池組，這不僅增加了系統(tǒng)投資成本，且大容量蓄電池組充放電過程會(huì)產(chǎn)生大量的電力損耗，導(dǎo)致離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)膜法海水淡化系統(tǒng)效率低。
　　本文介紹水平式風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其主要技術(shù)參數(shù)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電站的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)膜法海水淡化系統(tǒng)供電模塊的設(shè)計(jì)提供依據(jù)；

3、闡述膜法海水淡化的工藝流程，分析膜法海水淡化裝置各關(guān)鍵部件的技術(shù)參數(shù)，為膜法海水淡化裝置的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　根據(jù)廈門地區(qū)海水水質(zhì)、風(fēng)力和太陽(yáng)能資源情況，對(duì)1t/d膜法海水淡化裝置的預(yù)處理模塊、高壓泵、反滲透膜組件、后處理模塊進(jìn)行配置設(shè)計(jì)；分析1t/d膜法海水淡化裝置的能耗，設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電模塊和風(fēng)力發(fā)電模塊的容量；研制一款電力緩沖均衡控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電裝置的功率并調(diào)配小容量蓄電池的充放電，通過風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電和小容量蓄電池供電，

4、解決風(fēng)光互補(bǔ)供電模塊的電力波動(dòng)問題，確保膜法海水淡化裝置恒功率穩(wěn)定運(yùn)行。
　　搭建了1t/d風(fēng)光互補(bǔ)膜法海水淡化系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，在不同氣候條件下測(cè)試系統(tǒng)發(fā)電單元、電力緩沖均衡控制器、海水淡化裝置的性能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)可知：通過電力緩沖均衡控制器可有效解決風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的電力波動(dòng)，確保膜法海水淡化裝置在各種氣候條件下安全穩(wěn)定運(yùn)行，且減少了小容量蓄電池充放電次數(shù)；由于氣候變化頻繁，系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間無法固定，通過人工監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行操作復(fù)雜；在未對(duì)膜法海