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This article is part of our exclusive IEEE Journal Watch series in partnership with IEEE Xplore.
在世界上许多干旱地区,海水淡化是获取饮用水的重要手段。最常见的脱盐技术之一是利用一种称为反渗透的过程。然而,用于反渗透脱盐的泵需要大量的电力,这就引发了如何确保这一过程以经济高效的方式完成的问题。
新的研究表明,只要淡水生产的时机合适,依靠可再生能源和化石燃料混合能源的混合能源电网就可以胜任这项任务。在某些情况下,将产生的能量用于海水淡化,而不是将其储存在电池中供日后使用,甚至可能在经济和能源方面更高效。只有在可再生能源产量高的情况下生产淡水才能节省资金。10月5日发表在《现代电力系统与清洁能源杂志》上的一项研究描述了这一结果(https://ieeexplore.ieee.org/document/10272360
俄亥俄州立大学工程教授Antonio Conejo解释道:“如果电力系统中很大一部分电力需求是由于淡水生产造成的,那么协调淡水系统和电力系统的运行是合适的,这种协调可能会带来经济节约,并减少未服务的电力和水需求。”
Conejo的博士生Mubarak Almubarak来自科威特,他有兴趣评估中东不同情景下的电网需求,例如,在海水淡化需求高、可再生能源产量仍然低的情况下。相比之下,加利福尼亚州或得克萨斯州等干旱地区可能仍有海水淡化厂,但其大部分能源来自可再生能源。
他们的分析表明,像加利福尼亚州或得克萨斯州这样的混合可再生能源系统将在协调的海水淡化时间方面获得最大的经济效益,重点关注可再生能源达到峰值的时间——例如,在阳光明媚的中午,太阳能产量最高,成本最低。
然而,Conejo说,在100%可再生电网的情况下,这种经济效率“基本上消失了”,因为全天的发电成本相似。尽管如此,他指出,这种根据能源生产在一天中适当安排淡水生产时间的方法,对于正在增加可再生资源使用量并处于混合生产阶段的地区仍然有用。
Conejo说:“(因为)淡水储罐比电池便宜,因此,充分利用储罐的能力来替代能源生产/消耗,然后在需要时将电池用于同样的目的,似乎是合适的。”
这篇文章于12月5日进行了更新,以澄清作者研究了将多余的能源生产储存在电池中以备日后在电网中使用与将多余的生产用于海水淡化之间的区别。
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