图解：西门子未来智能电网之路（图）-第4页-北极星输配电网

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利用废热生产纯净水。西门子研究人员的长远目标是将多种不同类型的能源资源合并起来，如石油、天然气、风电、太阳能、生物质和废热等，以确保这些能源资源以尽可能高效、环保的方式，生产出电能、暖气、冷气和饮用水。他们也想将这些能源资源整合到多模态能源系统中。热转换和分布式电力系统研究小组组长Jochen Schafer博士说：“在此之前，大多数时候仅仅审视了这种系统的某一个侧面，譬如，将利用可再生能源生产的电能输送到电网的方法。与之相反的是，现在我们研究的是由众多组件构成的电网。我们也在研究这些组件相互之间的交互作用方式，以及其对电网的总体稳定性的影响。换句话说，我们感兴趣的是系统集成，以及所有系统组件之间的最优相互作用。”

譬如，研究人员尤为感兴趣的是充分利用机器及其他工业设备产生的废热。如今，人们很少以经济可行的方式对废热，特别是低温废热，加以利用。然而，这种热能包含了宝贵的能量，譬如，可以用于回收处理废水，生产出饮用水。为此，爱尔兰根的西门子研究人员开发了EvaCon(蒸发和冷凝)系统，利用温度在70到120摄氏度之间的废热来蒸发废水。所得到的蒸汽流被输送到冷凝机中，通过凝结作用，生产出纯净水和一些浓缩废水。然后再处理这些废水。

在开发中心，矗立着高5.5米的EvaCon原型机。废水经隔热管道从右上方流入，再流经若干换热器。在这里，废热被用来升高水温。然后，废水缓缓流过蒸发器，变成水蒸气。风扇产生气流，携带水蒸气向上运动。在安装了冷凝器的右侧，水蒸气再次凝结。这听起来可能很简单，但细节却颇为复杂。环境技术研究小组组长Manfred Baldauf博士说：“我们想使用最少量的电能来输送尽可能最多的水蒸气。为此，我们需要精确调节温度分布和气量。”下一步是建造一座纯净水产能达25立方米/小时的试验设施。这足以处理饮料行业装瓶过程产生的废水。此外，EvaCon也可用于净化酿造工艺和石油钻探作业等产生的废水。

然而，针对某些情况还没有经济划算地利用低温废热的技术。为此，研究人员制作了一个可将废热加热至140摄氏度的热泵——相比之下，以往最高只能加热至90摄氏度。Schafer解释道：“从根本上讲，热泵原理是相同的，但我们的热循环采用了一种特殊的工艺油。这种工艺油适用于更高温度，并且对环境无害，绝对安全。”譬如，这种新热泵可以将温度在70到90摄氏度之间的工业废热或地热，加热至130摄氏度——达到集中供暖系统的标准温度。这些热能可用于为建筑物供暖。结合EvaCon及开发中心的其他设备，新的热泵有助于研究人员朝着保证不浪费任何能源资源的梦想更进一步。

原标题：西门子未来的智能电网

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