常州大学石油工程学院 ■ 杨洁 冯浩 袁杰 徐贤 王华亮 陆莉鋆 陈海飞

0 引言

随着现代社会经济的高速发展，人类对各种自然资源的需求不断加大，淡水资源的短缺已成为制约我国沿海地区实现经济可持续发展的“瓶颈”，政府不得不依靠开采地下水和远距离调水来满足这些地区的生产、生活用水需求。然而，这种获得淡水的途径并不妥当，比如，上海、天津等沿海城市均出现过因大量开采地下水而导致地面塌陷的恶性事件；另外，调水工程引起了严重的环境问题，而且消耗了大量的人力和财力。因此，合理开发就近的海水资源是彻底解决我国沿海地区淡水资源短缺的唯一出路，而相关的海水淡化技术革新是亟待解决的关键问题。

作为清洁能源的利用，太阳能耦合海水淡化技术的研究受到了国内外各地，尤其是淡水缺乏地区的强烈关注[1-4]。目前，虽然太阳电池的实验室转换效率已超过20%，但规模化生产后其发电效率仍较低[5]，若仅利用光伏发电势必导致海水淡化系统的太阳能利用率低，影响系统性能。同时，光伏发电系统在将太阳能转换为电能的过程中，太阳电池的温度会升高，从而使系统的发电效率下降。单位面积太阳电池在聚光光伏发电系统中接收的太阳辐射是其在非聚光光伏发电系统中的数十倍乃至上百倍，而由太阳电池温升引起的系统效率下降和太阳电池老化问题也会更加严重[6]。因此，合理匹配槽式抛物面聚光器的聚光倍数和提高发电效率是系统设计的关键。……