海水淡化技术的研究早在20世纪50年代中期就已展开，直至今日，该技术已发展为一种可靠的工业技术。根据分离过程的不同，海水淡化方法主要可分为蒸馏法、膜分离法、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法等。其中蒸馏法又可分为多级闪蒸（MSF）、多效蒸发（MED）、压汽蒸馏（VC）和太阳能蒸馏等；而膜分离法又可分反渗透法（RO）和电渗析法（ED）。其中最适用于大型的海水淡化的方法只有MSF、MED、VC、RO等。现阶段海水淡化技术的发展已进入了一个节能、环保、防垢、高效的新阶段，为了更好地实现绿色环保的发展战略，必须运用多种手段对海水淡化技术做进一步的改进和提高。海水淡化的成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸气的成本，国内外大部分海水淡化厂和发电厂都是建在一起的，采取海水淡化工程和电力联产联供的建设模式以求降低成本。而新建火电厂或利用网电，不但会消耗大量的一次能源，还会造成环境污染，除此之外，也不利于降低海水淡化的成本和使市电电网背上沉重的负担。因此，为了降低成本，在近些年风能、太阳能等可再生能源和海水淡化技术的结合逐渐成了主要的研究方向。非并网风电海水淡化系统将风电与新型海水淡化直接耦合。提出了一种基于风/网协同供电的主要由非并网风机、控制系统、电力变换器以及海水淡化系统等部分组成的非并网风电海水淡化系统（见图8.3）。

图8.3 非并网风电海水淡化系统示意图

由于没有并网的限制，“非并网风电”将引发风电机组的极大简化，主要表现在变流器的并网系统和功率系统的简化、输变电线路上各变电站的简化以及风力机设计的简化等方面。非并网风机最终实现将提高风能利用率和降低系统成本。

电力变换技术是实现风电海水淡化耦合的关键技术之一。该技术既要实现风能的最大捕捉，又应与网电进行协同供电，来适应风电的波动性和间歇性，避免频繁启停对海水淡化系统造成不利影响。该技术采用非并网风/网互补协同供电模式，可实现风电的高效利用和生产的最低成本。非并网风/网协同供电系统示意图如图8.4所示。

图8.4 非并网风/网协同供电系统示意图

风电和网电经整流后进入到风/网协同智能控制系统，共同为负载供电。当风力发电机输出功率大于或等于负载工作功率时，完全由风电供电，多余的风电由风电功率平衡模块进行消纳；当风力发电机输出功率小于负载工作功率时，不管风力发电机输出功率多少（只要有电），都以风电发电量为基数，与网电同步给负载供电，从而保证风电100％使用。因此，该系统具备以下4个特点：

1）非并网供电模式，风电既不需要并网，也不需要使用蓄能装置（如铅酸蓄电池、液流电池、抽水蓄能电站等），只是与网电同步给负载供电，实现柔性对接，对电网的影响在其正常波动范围内。

2）风电智能变换跟踪技术，不管风力发电机输出功率大小（只要有电），都能以风电发电量的多少为基数，与网电同步给负载供电，从而保证风电100％使用。

3）风电高效智能缓存技术，对于功率周期性波动的负载，可以大幅度提高风电利用效率，减小负载对电网的冲击。

4）风力机具有自动变桨限速或偏航限速、自动卸荷、自动停机与开机的功能，使系统运行更可靠、稳定、安全和方便。(www.daowen.com)

当风电扩展到太阳能、生物质发电等其他可再生能源时，构成了多能源协同供电的海水淡化系统，如图8.5所示。

图8.5 非并网多能源协同供电系统示意图

由图8.5可知，非并网多能源协同供电系统是将风电、网电、光伏发电、水电、柴电、余热发电及生物质发电等多种能源产生的电能，通过智能控制系统按一定顺序使用，给海水淡化系统协同供电。根据有无网电，此系统有两种能源供给模式，第一种：当有网电时，多能源协同供电模式可以优先使用风电、光伏发电、水电、余热发电及沼气发电等绿色电力，不足部分由网电补充；第二种：当无网电时，可以利用上述多种电力进行多能源脱网独立供电。非并网多能源协同供电系统的核心内涵是把区域优势化的能源放在合适的地域发电，在特定的供电系统中各能源有适当的电力供给比例，协同发挥最优化作用。这样的系统有许多集中供电系统所不能实现的优势，主要体现在以下几点：

1）能量的利用效率高。

2）能源系统的安全性高。

3）就地生产，就地利用，能量输配的损失率小。

4）各种形式的电力协同配合，按一定的优先级为负载供电，使各类能源均发挥最优利用状态。

在能源互联网中，类似于非并网风电海水淡化等技术越来越多地得到了应用，并且多种非并网能源的协同控制也成为今后的发展方向。非并网多能源协同供电系统一般采用分布式布局，与集中供电的电网体系形成多层次、多梯度的协同供电网络，这不仅提高了国家电网的安全运行能力，而且提高了区域特征明显的绿色能源利用效率，解决了电网薄弱地区对波动性风电、光电的消纳，增强了电网应对用电负荷波动的能力，还可以解决电网难以延伸的偏远地区供电问题。非并网多能源协同供电系统可以根据地区产业特点，进行整体规划和配置，将电能输出与其他形式能源输出相结合，形成冷、热、电、气、水等综合供给保障体系，为某一区域进行能源综合联供，最优化配置使用能源。