什么是太陽(yáng)能
太陽(yáng)內部進(jìn)行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應，不停地釋放出巨大的能量，并不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽(yáng)能。太陽(yáng)內部的這種核聚變反應可以維持幾十億至上百億年的時(shí)間,太陽(yáng)內部高溫核聚變反應所釋放的輻射能,太陽(yáng)向宇宙空間發(fā)射的輻射功率位3.8*10^23kW的輻射值，其中20億分之一到達地球大氣層，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬(wàn)噸煤。到達地球大氣層的太陽(yáng)能，30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收，其余的到達地球表面，其功率為8×10^13kW。
地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng);即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說(shuō)也是遠古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉換。太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無(wú)需運輸，對環(huán)境無(wú)任何污染。
太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)
利用歷史
人類(lèi)早有文獻記載的太陽(yáng)能淡化海水的工作，是15世紀由一名阿拉伯煉丹術(shù)士實(shí)現的。這名煉丹術(shù)士使用拋光的大馬士革鏡進(jìn)行太陽(yáng)能蒸餾。世界上一個(gè)大型的太陽(yáng)能海水淡化裝置，是于1872年在智利北部的Las Salinas建造的。它由許多寬1．14米， 長(cháng)6l米的盤(pán)形蒸餾器組合而成，總面積4700㎡ 。在晴天條件下，它每天生產(chǎn)2．3 萬(wàn)升淡水(4．9升/米 ·天)。這個(gè)系統一直運行了近40年。
近代以來(lái)，人類(lèi)早期利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化，主要是利用太陽(yáng)能進(jìn)行蒸餾，所以早期的太陽(yáng)能海水淡化裝置一般都稱(chēng)為太陽(yáng)能蒸餾器。早期的太陽(yáng)能蒸餾器由于水產(chǎn)量低，初期成本高，因而在很長(cháng)一段時(shí)間里受到人們的冷落。次世界大戰之后，太陽(yáng)能蒸餾器再次引起了人們的興趣。當時(shí)不少新裝置被研制出來(lái)，比如頂棚式、傾斜幕芯式、傾斜盤(pán)式以及充氣式太陽(yáng)能蒸餾器等等，為當時(shí)的海上救護以及人民的生活用水解決了很大問(wèn)題。
新特點(diǎn)
與其他的海水淡化技術(shù)相比，太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)首先是可獨立運行，不受蒸汽、電力等條件限制，無(wú)污染、低能耗，運行安全穩定可靠，不消耗石油、天然氣、煤炭等常規能源，對能源緊缺、環(huán)保要求高的地區有很大應用價(jià)值；其次是生產(chǎn)規?？捎袡C組合，適應性好，投資相對較少，產(chǎn)水成本低，具備淡水供應市場(chǎng)的競爭力。
技術(shù)原理
太陽(yáng)能蒸餾器的運行原理是利用太陽(yáng)能產(chǎn)生熱能驅動(dòng)海水發(fā)生相變過(guò)程，即產(chǎn)生蒸發(fā)與冷凝。運行方式一般可分為直接法和間接法兩大類(lèi)。顧名思義，直接法系統直接利用太陽(yáng)能在集熱器中進(jìn)行蒸餾，而間接法系統的太陽(yáng)能集熱器與海水蒸餾部分是分離的。但是，近20 多年來(lái)， 已有不少學(xué)者對直接法和間接法的混合系統進(jìn)行了深入研究，并根據是否使用其他的太陽(yáng)能集熱器又將太陽(yáng)能蒸餾系統分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類(lèi)。
1、被動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統
被動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統的例子就是盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器，人們對它的應用有了近150年的歷史。由于它結構簡(jiǎn)單、取材方便，至今仍被廣泛采用。目前對盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器的研究主要集中于材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類(lèi)太陽(yáng)能集熱器配合使用上。目前，比較理想的盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器的效率約在35% ，晴好天時(shí)，產(chǎn)水量一般在 3～4kg/m 左右。如果在海水中添加濃度為 172．5ppm 的黑色萘胺， 蒸餾水產(chǎn)量可以提高約 30% 。
2、主動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統
被動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統的一個(gè)嚴重缺點(diǎn)是工作溫度低，產(chǎn)水量不高，也不利于在夜間工作和利用其它余熱。為此，人們提出了數十種主動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾器的設計方案，并對此進(jìn)行了大量研究。
在主動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統中，由于配備有其它的附屬設備，使其運行溫度得以大幅提高，或使其內部的傳熱傳質(zhì)過(guò)程得以改善。而且，在大部分的主動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統中，都能主動(dòng)回收蒸汽在凝結過(guò)程中釋放的潛熱，因而這類(lèi)系統能夠得到比傳統的太陽(yáng)能蒸餾器高一至數倍的產(chǎn)水量。
利用
海水淡化需要大量能量，所以在不富裕的國家經(jīng)濟效益并不高。而太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)的發(fā)展有望讓這個(gè)難題得到解決。
沙特阿拉伯是一個(gè)水資源匱乏的國家，淡化海水是其主要的居民用水來(lái)源。為了進(jìn)一步提高海水淡化效能，降低工業(yè)成本，沙特阿卜杜·阿齊茲國王科技城日前公布了一項利用太陽(yáng)能和納米技術(shù)淡化海水的研究發(fā)展計劃。 海水淡化在沙特是關(guān)系到國計民生的基礎工業(yè)，具有重要的戰略意義。科技城已與美國IBM公司合作建立了科研中心，將聯(lián)合開(kāi)發(fā)新技術(shù)，以用太陽(yáng)能在蒸餾過(guò)程中替代成本相對高昂的油氣燃料，該中心還將研究如何把納米滲透膜技術(shù)應用到淡水提取工藝中，使水分子更容易與其他海水成分分離。蘇威利說(shuō)，有關(guān)研究計劃對于沙特海水淡化乃至整個(gè)國民經(jīng)濟的發(fā)展將起到巨大的推動(dòng)作用。
目前，沙特海水淡化工業(yè)要消耗大量原油作為燃料，盡管沙特油氣資源豐富，這仍然是一個(gè)不可忽視的開(kāi)銷(xiāo)。沙特擁有豐富的太陽(yáng)能資源，利用太陽(yáng)能可以大大節省海水淡化成本。 新技術(shù)的應用將大幅提高海水淡化工業(yè)的效率，有望將每噸淡化海水的成本控制在1.5里亞爾(約合2.7元人民幣)以?xún)?。有關(guān)研究計劃為期3年，包括在沙特北部與科威特交界的海灣地區建立一個(gè)規模大的太陽(yáng)能海水淡化工廠(chǎng)，日產(chǎn)淡化海水3萬(wàn)噸，同時(shí)具備10兆瓦的發(fā)電能力。
據介紹，沙特已成為大的淡化海水生產(chǎn)國，在沙特東部的阿拉伯灣和西部的紅海沿岸共有30多個(gè)大規模海水淡化和發(fā)電一體化工廠(chǎng)。此外，沙特目前超過(guò)70%的城市居民用水來(lái)自海水淡化。
總結
太陽(yáng)能作為一種新能源，具有許多優(yōu)良的特點(diǎn)，在海水淡化方面結合太陽(yáng)能的利用技術(shù)將會(huì )逐漸成熟，并在一定程度上緩解淡水資源的短缺問(wèn)題。
注：暫停定制太陽(yáng)能海水淡化設備，如有需要請移步定制。
