Широко используемым методом опреснения воды является дистилляция, термический процесс, при котором морская вода испаряется для получения пресной воды. Недостаток: дистилляция чрезвычайно энергоемка. Поэтому на большинстве новых опреснительных установок используется обратный осмос — процесс отделения пресной воды от морской воды через полупроницаемые мембраны и приложенное давление. В качестве примера можно привести новую электростанцию в Эль-Хафджи: на ней не только используется двухступенчатый процесс обратного осмоса, но и получает энергию от близлежащей солнечной электростанции. Превращение морской воды в пресную еще никогда не было столь эффективным.
Современное опреснение
Питьевая вода из моря
Это происходит каждый день: вода испаряется, образует облака и достигает земли в виде дождя, образуя реки и озера, которые служат источником питьевой воды. В пустынных районах выпадающих дождей недостаточно. Альтернативой является опреснение воды из океана, процесс, который в последнее время стал более эффективным.
Как обеспечить население пустыни водой?
Новейшие технологии и солнечная энергия
Широко используемым методом опреснения воды является дистилляция, термический процесс, при котором морская вода испаряется для получения пресной воды. Недостаток: дистилляция чрезвычайно энергоемка. Поэтому на большинстве новых опреснительных установок используется обратный осмос — процесс отделения пресной воды от морской воды через полупроницаемые мембраны и приложенное давление. В качестве примера можно привести новую электростанцию в Эль-Хафджи: на ней не только используется двухступенчатый процесс обратного осмоса, но и получает энергию от близлежащей солнечной электростанции. Превращение морской воды в пресную воду еще никогда не было столь эффективным.
Хотя самые современные установки потребляют менее четырех киловатт-часов на кубический метр воды, обратный осмос является энергоемким процессом. Поскольку электроэнергия производится в основном в Саудовской Аравии с использованием ископаемого топлива, на опреснение морской воды приходится значительная часть выбросов углекислого газа (CO2).
Надежный партнер
Коммунальная компания из Саудовской Аравии Rawafid Systems построила станцию в сотрудничестве с экспертами по опреснению воды Advanced Water Technology (AWT). Чтобы реализовать проект в сжатые сроки (всего 14 месяцев), Rawafid и AWT выбрали своих партнеров, основываясь на надежности и отраслевом опыте.
Для комплектов электрооборудования, автоматизации и контрольно-измерительных приборов проектная группа выбрала Siemens в качестве основного подрядчика. «Мы заключили контракт с Siemens, поскольку это крупная компания на рынке электромеханического оборудования для производства электроэнергии и воды. Кроме того, система управления Siemens универсальна и используется в различных отраслях, таких как нефть и газ, нефтехимия, нефтеперерабатывающие заводы и очистка воды», — говорит Али Авадалла, генеральный директор и директор проекта Rawafid Industrial.
После получения заказа команда Siemens сразу же приступила к разработке комплексного решения, включающего трансформаторы, системы распределительных устройств Sivacon, системы защиты Siprotec, преобразователи Sinamics и технологические приборы для контроля расхода, уровня, давления и температуры. Электрические системы и системы автоматизации объединены в сеть с использованием технологии промышленной связи Scalance.
Энергосбережение и гибкость
Система управления производством и распределением электроэнергии, а также обработкой воды основана на системе управления технологическим процессом Simatic PCS 7. Это не только обеспечивает превосходную эксплуатационную готовность и эффективность установки, но и позволяет централизованно контролировать и контролировать все установки и системы, тем самым помогая операторам в их повседневной работе. На заводе в Эль-Хафджи система Simatic PCS 7 обеспечивает автоматическую регулировку насоса высокого давления с регулируемой частотой вращения в соответствии с температурой и соленостью воды, меняющимися в зависимости от сезона. Это значительно экономит энергию по сравнению с обычным регулированием потока с помощью регулирующего клапана.
Модель для дальнейших установок
С момента запуска системы Siemens показали исключительные результаты. 37 000 единиц оборудования весом 425 тонн пришлось перевезти в Саудовскую Аравию и установить в сжатые сроки, что стало важным логистическим достижением. Инженеры Siemens проявили гибкость, приспособившись к серьезным изменениям в ходе проекта, когда напряжение питания было переключено с 34,6 кВ на 13,8 кВ.
Решения Siemens обеспечивают бесшовную вертикальную и горизонтальную интеграцию всех электрических компонентов, тем самым снижая затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.
Эти преимущества привели к следующему заказу: компании Rawafid и AWT, которые теперь входят в консорциум A3C с компаниями SETE и Al Fatah, поручили Siemens оснастить восемь дополнительных опреснительных установок обратного осмоса в Саудовской Аравии, включая все компоненты и ввод в эксплуатацию — опять же в сжатые сроки.
Сравнение: дистилляция и обратный осмос
Дистилляция для опреснения морской воды потребляет чрезвычайно большое количество энергии — до 25 кВтч на кубический метр произведенной воды. Альтернатива — обратный осмос. Здесь самые современные установки вырабатывают менее 4 кВтч на кубический метр произведенной воды. Хотя обратный осмос по-прежнему требует больших затрат энергии, он помогает таким странам, как Саудовская Аравия, сократить выбросы CO2, связанные с опреснением воды. А когда электростанции в основном питаются от фотоэлектрических систем (например, новая установка в Эль-Хафджи), выбросы углекислого газа становятся еще меньше.
«Когда мы говорим о проектах, которые вносят большой вклад в защиту окружающей среды, таких как опреснительная установка на солнечных батареях, нельзя терять время зря. Наши проверенные и испытанные компоненты — ключ к быстрому поиску решений».