水蒸發(fā)，形成云，再以降雨的形式回歸大地，匯成江河湖泊。它們是飲用水的來源。這樣的循環(huán)變化每天都在發(fā)生。然而，在沙漠地區(qū)，降水量無法滿足人們對飲用水的需求。獲得淡水的另一種方法是海水淡化。最近，這個過程的效率有所提高。

沙特阿拉伯擁有廣袤的帶狀沙漠。那里不僅年降水量少，地下水儲量也有限。更復(fù)雜的是，在沙特阿拉伯境內(nèi)沒有常流河。因此，為日益增長的人口提供用于生活、農(nóng)耕或工業(yè)生產(chǎn)等淡水的方法就是海水淡化。事實上，淡化海水約占該國淡水供應(yīng)總量的一半。

我與太陽能

一個已被廣泛使用的海水淡化方法是蒸餾。蒸餾是一種熱過程，它通過蒸發(fā)海水獲得淡水，其缺點(diǎn)是能耗較大。因此，大多數(shù)新建海水淡化廠都會采用反滲透法，即使用半透膜，通過施加壓力將淡水從海水中分離出來。位于Al Khafji的新海水淡化廠就是這樣的一個例子：它不僅采用兩級反滲透，還能從附近的太陽能裝置處獲得所需能源。將海水轉(zhuǎn)化為淡水的過程從未如此高效。

盡管現(xiàn)代化程度我的海水淡化廠處理每立方米水的耗電量只有不到4千瓦時，但反滲透仍是一個能源密集型過程。由于沙特阿拉伯主要使用化石燃料發(fā)電，海水淡化所產(chǎn)生的二氧化碳占了沙特阿拉伯二氧化碳排放總量的很大一部分。

值得信賴的伙伴

位于Al Khafji的新海水淡化廠每天能生產(chǎn)為6萬立方米淡水。它由沙特阿拉伯公用事業(yè)公司 Rawafid Systems與海水淡化我Advanced Water Technology (AWT)公司合作建造。為了在短短14個月的時間內(nèi)完成項目，Rawafid公司和 AWT公司以可靠性和行業(yè)知識為標(biāo)準(zhǔn)選擇了他們的合作伙伴。 

對電氣、自動化和儀表產(chǎn)品，項目團(tuán)隊選擇了西門子作為總承包商。Rawafid Industrial公司總裁兼項目主管Ali Awadallah表示：“我們選擇與西門子簽約，是因為它是針對電力和水生產(chǎn)的機(jī)電供應(yīng)市場上的一家大公司。此外，西門子控制系統(tǒng)是通用的，在油氣、石化、煉油和水處理等不同行業(yè)都有所應(yīng)用。”

Rawafid Systems公司與海水淡化我Advanced Water Technology公司以可靠性與行業(yè)知識為標(biāo)準(zhǔn)，選擇了他們在Al Khafji太陽能海水淡化廠項目中的合作伙伴。

得到訂單后，西門子團(tuán)隊立即設(shè)計了一個綜合解決方案，方案中包括變壓器、Sivacon開關(guān)系統(tǒng)、Siprotec保護(hù)系統(tǒng)、Sinamics變頻器以及用于監(jiān)測流量、液位、壓力和溫度的過程儀表。此外，電氣與自動化系統(tǒng)還基于 Scalance 工業(yè)通信技術(shù)實現(xiàn)了互聯(lián)。

節(jié)能且靈活

發(fā)電、配電和水處理的控制系統(tǒng)都是基于Simatic PCS 7過程控制系統(tǒng)。這不僅讓工廠獲得了優(yōu)越的設(shè)備利用率并提高了效率，還讓所有工廠與系統(tǒng)實現(xiàn)了中央監(jiān)控，方便運(yùn)營人員的日常工作。在Al Khafji工廠，Simatic PCS 7支持著一個變速驅(qū)動，而這個驅(qū)動則支持著高壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，使其能夠根據(jù)因季節(jié)變化而不斷變化的水溫和含鹽度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。與通過控制閥來控制流量的傳統(tǒng)方法相比，這可以節(jié)約大量能源。

Simatics PCS 7過程控制系統(tǒng)有助于幫助工廠保持高設(shè)備利用率與效率，且能支持運(yùn)營人員的日常工作。

“對于像太陽能海水淡化廠這樣可以對環(huán)境保護(hù)做出重大貢獻(xiàn)的項目，我們必須抓緊時間推進(jìn)。我們的各個部件都經(jīng)過了驗證。這正是我們可以迅速制定出解決方案的關(guān)鍵。”西門子項目負(fù)責(zé)人Markus Wallinger表示。

樹立標(biāo)桿

自項目啟動以來，西門子系統(tǒng)表現(xiàn)出色。該設(shè)備由37000個部件組成，重達(dá)425噸。根據(jù)緊迫的時間安排，它需要被運(yùn)往沙特阿拉伯并準(zhǔn)備安裝。

對西門子團(tuán)隊來說，克服物流方面的挑戰(zhàn)是又一個值得一提的成功。此外，在面對電力供應(yīng)從34.6千伏變?yōu)?/span>13.8千伏的巨大變化時，西門子工程師們表現(xiàn)出了足以應(yīng)對這種變化的靈活性。

此外，西門子的解決方案讓所有電氣元件可以在縱向和橫向都無縫集成，從而降低了運(yùn)維成本。

除提供包括電氣、自動化和儀表產(chǎn)品的產(chǎn)品組合外，西門子還負(fù)責(zé)將包含37000個部件、重達(dá)425噸的設(shè)備運(yùn)送至沙特阿拉伯。

西門子的種種優(yōu)勢為公司贏得了后續(xù)訂單：Rawafid公司和 AWT公司——后者還同時與開發(fā)公司SETE 以及 Al Fatah 共同創(chuàng)建了 A3C 聯(lián)合體——委托西門子為沙特阿拉伯的另外八座反滲透海水淡化廠提供電氣設(shè)備。供貨范圍包括所有零部件以及調(diào)試服務(wù)。這個項目也同樣時間緊張。但是，與Al Khafji項目一樣，這對西門子來說并不是個問題。