理论教育 利用非并网风电转换海水淡化冗余电能

利用非并网风电转换海水淡化冗余电能

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:本节以非并网风电海水淡化为例,介绍可再生能源所产生的冗余电能如何转换为易利用的新能源。目前,已有130多个国家应用了海水淡化技术。海水淡化在实际的操作过程中需要消耗大量的电能,而能源互联网的多元大数据特性可以方便地把可再生能源所产生的冗余电能提供给海水淡化。而海水淡化对电能的连续供应要求较低,因此,利用非并网风电淡化海水成为可行的选项。

利用非并网风电转换海水淡化冗余电能

能源互联网是智能电网和智慧能源网两种技术模式的外延,其具有的可再生能源高渗透率和非线性随机等特征使可再生能源发电往往与负载所需无法做到时时匹配,从而造成弃风弃电等现象。为解决该问题,人们提出了把可再生能源所产生的冗余电能转换为易利用的新能源,从而实现能源的高效利用。本节以非并网风电海水淡化为例,介绍可再生能源所产生的冗余电能如何转换为易利用的新能源。

随着社会经济高速发展和人口的急剧增加,水资源危机已成为仅次于全球气候变暖世界第二大环境问题。总体上,我国是一个干旱、缺水严重的国家,淡水资源总量为2.8×1012m3,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第4位;但我国的人均淡水资源只有2200m3,仅为世界平均水平的1/4,美国的1/5,在世界上排第121位。我国年均缺水4×1010m3,在全国600多座城市中,2/3的城市缺水,其中有400余座城市供水不足,110余座城市严重缺水。而且水污染问题还日趋严重,3亿多农民饮用水不合格。我国也被联合国列入全球13个“水资源紧缺国家”。有些地区为解决缺失问题,过度开采地下水,导致了建筑物损坏,道路、桥梁、地下管道开裂,铁路扭曲变形,防洪堤坝维护费用增加,沿海土地受海水入侵、盐渍化严重等一系列严重后果。缺水问题已经成为我国经济增长与发展的瓶颈因素,甚至对于个别城市而言是持续生存的关键。除中国以外,世界上越来越多的国家也正在面临或即将面临着水资源短缺的问题。因此,世界范围的普遍缺水已经使海水淡化技术从中东沙漠地区扩展到全球的主要沿海国家。积极探索海水淡化与利用工艺成为了解决水资源短缺的可行方案。海水淡化(又被称为“海水脱盐”)是通过物理、化学或者物理化学方法从海水中获取淡水的技术和过程。目前,已有130多个国家应用了海水淡化技术。其中比较典型的有阿联酋、意大利、以色列、新加坡、西班牙等国家。我国《海水利用专项规划》指出,到2020年,我国海水淡化能力将达到2.5×106~3×106m3/d,大幅度地扩大海水化学资源的综合利用规模和提高其水平,为解决沿海地区缺水问题的贡献率将达到26%~37%。(www.daowen.com)

海水淡化在实际的操作过程中需要消耗大量的电能,而能源互联网的多元大数据特性可以方便地把可再生能源所产生的冗余电能提供给海水淡化。其中风力发电技术已日趋成熟,但由于风力发电具有不稳定性的特点,直接并入电网会造成电网较大冲击,从而大规模并网难以实现,风力发电的经济效益受到了一定程度上的限制。而海水淡化对电能的连续供应要求较低,因此,利用非并网风电淡化海水成为可行的选项。

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