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)知識為標準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)的機電供應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)知識為標準，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，西門子團隊立即設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備利用率與效率，且能支持運營人員的日常工作。

“對于像太陽能海水淡化廠這樣可以對環(huán)境保護做出重大貢獻的項目，我們必須抓緊時間推進。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。”西門子項目負責人Markus Wallinger表示。

樹立標桿

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

對西門子團隊來說，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，西門子還負責將包含37000個部件、重達425噸的設備運送至沙特阿拉伯。

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備。供貨范圍包括所有零部件以及調(diào)試服務。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。