The invention discloses a device and a kind of integrated desalination concentrated water zero emissions and unstable stable method of renewable energy power generation, involving unstable renewable energy generation process, electrodialysis desalination process and reverse electrodialysis salt power generation process, the concentrated water reverse electrodialysis pressure can produce unstable and renewable power generation module the power generation module for coupling instability of renewable power generation and processing module is insufficient in the process of seawater desalination, seawater desalination by storage or consumption module unstable renewable energy generating capacity excess, the process design is ingenious, high energy utilization rate, to achieve all-weather 24 hours stable power generation, has excellent popularization value and social technology benefit.
【技术实现步骤摘要】
一种集成海水淡化浓水零排放和不稳定可再生能源稳定发电的方法及装置
本专利技术公开了一种集成海水淡化浓水零排放和不稳定可再生能源稳定发电的方法及装置,具体涉及风能/太阳能发电过程、电渗析海水淡化过程和反电渗析盐差能发电过程。
技术介绍
在全球性能源危机、环境危机与水资源危机的大背景下,可再生能源与海水淡化耦合技术将极大地解决目前海水淡化技术与可再生能源利用技术发展过程中各自存在的弊端:能量密集型的海水淡化技术如若使用常规能源(石油、煤炭、天然气等不可再生能源)尽管在一定程度上可有效缓解淡水资源短缺的问题,但不可避免地产生大量温室气体和有害气体(如NOx,SOx等腐蚀性气体),从而引发额外的环境负担;可再生能源尽管普遍具有低污染、大储量(如全球可利用的太阳辐射能为17万亿千瓦、2014年全球风电累计装机容量3.7亿千瓦)等特点,但易受地域、气候和季节等环境因素影响,难以实现不间断、全天候的供电。目前,太阳能/风能与海水淡化的耦合可分为直接法与间接法(直接法与间接法的区别在于可再生能源利用部分与脱盐部分是否一体,一体为直接法,分置为间接法)。由于直接法占地面积大、能源利用率低,在早期的耦合工艺中多被采用,目前开发的可再生能源与海水淡化耦合技术多以间接法为主。电渗析(ED)工艺原理简单、技术发展成熟,供电模式为直流电,从原理上完全适应波动性强、稳定性差的风能/太阳能等可再生能源。目前,ED与可再生能源的耦合普遍忽视了浓缩海水的循环利用。在我国当前高盐废水零排放的政策背景下,浓缩海水的高效利用将有效降低耦合工艺的运行成本以及缓解环境负担。反电渗析(RED)技术利用离 ...
【技术保护点】
一种集成海水淡化浓水零排放和不稳定可再生能源稳定发电的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)测定不稳定可再生能源发电模块发电量,若测定发电量等于设定发电量则继续发电;(2)若测定发电量小于设定发电量,通过反电渗析发电模块补充不足发电量,将存储在淡水储池中低盐度水和存储在浓缩海水储池中的海水淡化过程产生的浓水分别输送到反电渗析发电模块的淡水室和浓水室,将离子交换膜两侧的盐差能转化成电能,待反电渗析发电模块浓水室和淡水室出水盐度均小于等于海水含盐量时,将浓水排入海水中;(3)若测定发电量大于设定发电量,将多余电量存储备用或应用于海水淡化模块,通过海水淡化模块海水转化成淡水和浓缩水,其中淡水继续处理或直接使用,浓缩水输送到浓缩海水储池中;步骤(1)‑(3)通过智能控制系统实现自动控制。
【技术特征摘要】
1.一种集成海水淡化浓水零排放和不稳定可再生能源稳定发电的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)测定不稳定可再生能源发电模块发电量,若测定发电量等于设定发电量则继续发电;(2)若测定发电量小于设定发电量,通过反电渗析发电模块补充不足发电量,将存储在淡水储池中低盐度水和存储在浓缩海水储池中的海水淡化过程产生的浓水分别输送到反电渗析发电模块的淡水室和浓水室,将离子交换膜两侧的盐差能转化成电能,待反电渗析发电模块浓水室和淡水室出水盐度均小于等于海水含盐量时,将浓水排入海水中;(3)若测定发电量大于设定发电量,将多余电量存储备用或应用于海水淡化模块,通过海水淡化模块海水转化成淡水和浓缩水,其中淡水继续处理或直接使用,浓缩水输送到浓缩海水储池中;步骤(1)-(3)通过智能控制系统实现自动控制。2.一种权利要求1所述集成海水淡化浓水零排放和不稳定可再生能源稳定发电的方法的实现装置,其特征在于,包括不稳定可再生能源发电模块、电网配电系统,海水淡化模块、浓缩海水储池、淡水储池、反电渗析发电模块和智能控制系统;所述不稳定可再生能源发电模块采用现有的不稳定可再生能源对应的发电技术产生电能;所述电网配电系统将产生的电能转换、输出和/或分配,最终供给用电用户使用;所述海水淡化模块实现海水的浓缩淡化,海水淡化模块浓缩水出口与浓缩海水储池连接;所述反电渗析发电模块浓水室进口与浓缩海水储池出水口连接,反电渗析...
【专利技术属性】
技术研发人员:高学理,杨洋,王群,王小娟,
申请(专利权)人:中国海洋大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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