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近日,能源領(lǐng)域期刊Energy & Environmental Science(IF=33.250)發(fā)表了有關(guān)超***太陽能海水淡化研究成果Ultrahigh-efficiency desalination via a thermally-localized multistage solar still,該論文由上海交大制冷與低溫工程研究所ITEWA創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的徐震原副教授和王如竹教授與麻省理工學(xué)院Lenan Zhang博士和Evelyn N. Wang教授等合作完成,上海交通大學(xué)為***完成單位,黑龍江薄膜太陽能。
全被動(dòng)式的太陽能海水淡化是解決海水淡化技術(shù)適應(yīng)性的完美方案,且適用于缺乏基建和偏遠(yuǎn)地區(qū),然而其效率一直偏低(約35%)。近年來,太陽能界面蒸發(fā)為***便攜式海水淡化提供了新的思路,成為了能源科學(xué)、材料科學(xué)和熱科學(xué)的交叉領(lǐng)域研究熱點(diǎn),黑龍江薄膜太陽能,但在其效率仍然十分有限(約**)。本研究提出的“界面局部加熱型多級(jí)太陽能蒸餾架構(gòu)”結(jié)合了太陽能界面局部加熱和蒸汽焓回收,黑龍江薄膜太陽能,突破了前述研究的局限,***提升了被動(dòng)式太陽能海水淡化的效率。
(1)分散性:到達(dá)地球表面的太陽輻射的總量盡管很大,但是能流密度很低。平均說來,北回歸線附近,夏季在天氣較為晴朗的情況下,正午時(shí)太陽輻射的輻照度比較大,在垂直于太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,則只有200W左右。而在冬季大致只有一半,陰天一般只有1/5左右,這樣的能流密度是很低的。因此,在利用太陽能時(shí),想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率,往往需要面積相當(dāng)大的一套收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備,造價(jià)較高。 (2)不穩(wěn)定性:由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響,所以,到達(dá)某一地面的太陽輻照度既是間斷的,又是極不穩(wěn)定的,這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。為了使太陽能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源,從而**終成為能夠與常規(guī)能源相競(jìng)爭的替代能源,就必須很好地解決蓄能問題,即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來,以供夜間或陰雨天使用,但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。
2018年,美國能源部宣布資助2100萬美元支持太陽能光熱海水淡化技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,旨在加快太陽能光熱海水淡化技術(shù)的創(chuàng)新突破,降低光熱海水淡化的成本;2019年,我國工業(yè)和信息化部、水利部聯(lián)合發(fā)布的《國家鼓勵(lì)的工業(yè)節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備目錄(2019年)》中,“太陽能光熱低溫度多效海水淡化技術(shù)”被提及。
2013年,我國較早太陽能光熱海水淡化示范項(xiàng)目在海南建成投產(chǎn),日產(chǎn)蒸餾水約30噸,可解決約5000人對(duì)健康飲用水的需求,其產(chǎn)水成本約為傳統(tǒng)裝置的45%;2020年,沙特較早“太陽能圓頂”海水淡化廠將開工建設(shè),將采用聚光太陽能技術(shù)進(jìn)行海水淡化,生產(chǎn)成本約為0.34美元/噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于海水淡化廠采用反滲透方法的生產(chǎn)成本。
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/18922.html
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