试点测试和升级1
挪威国家石油公司是挪威政府拥有的一家能源公用事业公司，是目前最大的太阳能发电公司可再生能源在欧洲。有了水力发电能力，风力发电，燃气动力，很快也太阳能发电，该公司拥有大量的环境能源解决方案。但很明显，该公司要在可再生能源领域保持领先地位，就必须专注于创新，并有明确的目标，提供未来的能源解决方案。Statkraft在水力发电、高压水和可持续项目开发方面拥有超过100年的传统，很自然地在1997年就将重点转向了PRO。
当Statkraft开始研究PRO时，首先要做的是了解在技术可用的情况下，这一概念的现实潜力。对淡水和海水资源的可用性进行了计算和调查，结果表明，可以生产大量清洁的可再生能源
*本节中提供的信息由挪威Statkraft AS公司提供，并经许可使用。作者要感谢Statkraft AS的贡献。
渗透能力。此外，这项技术还有一些特殊的特点，使其不仅在目前正在开发的新可再生能源中具有独特的特性，如潮汐和波浪能，而且在更成熟的技术中也具有独特的特性，如太阳能和风能。由于发电是基于淡水和海水的可用性，这些资源通常一年四季都可用，渗透发电具有可再生能源基本负荷源的特征。这与其他依赖于当前天气条件的技术非常不同，因此需要从其他来源提供备用供应。
另一个有趣的特点是，在对世界范围内流入海洋的河流进行调查后，人们发现这些地方通常也有定居点或工业，而且大多数都有。这意味着，消费者的电力产生的渗透电力将只是隔壁l雷竞技 。考虑到大多数可再生能源的新来源，如风能、波浪等，通常都有巨大的挑战和与发电设备连接到电网相关的重大投资，这为渗透发电增加了另一个优势，作为对总能源结构的贡献。
基于之前所述的这种新技术的优势，Statkraft对开发PRO的这些可能性所必需的技术进行了详细的研究。尽管与其他工艺中使用的组件有很多相似之处，但很明显，膜是关键组件之一，需要在效率和成本方面进行重大改进。当时生产的薄膜还不能在竞争水平上产生能量。因此，广泛的努力设计一种适用于PRO的膜，这是与美国和欧洲在膜开发方面具有长期经验的合作伙伴一起完成的。如前所述，这不是一项简单的任务，但目前Statkraft的最佳结果在3 W/m2的范围内。这一结果表明在膜开发方面取得了重大进展，它使Statkraft决定扩大他们的努力，最大限度地实现全面的渗透电力系统。
2007年秋天，Statkraft公司认为，由于关键部件(如膜和压力恢复装置)的改进前景看好，是时候全面验证完整PRO系统的概念了。目前建造了一个具有足够大的膜面积的工厂来转移废水盐度梯度进入工作，也进一步进入电力。同时，系统中所有组件的接口和集成可以在操作中一起研究，而不仅仅是作为系统的单个部分。
经过一年多一点的开发和建设，世界上第一个原型工厂已于2009年春天在挪威东南部投入运营(图6)。该位置位于一家正在运营的纸浆厂的设施内，这简化了审批流程，同时也提供了良好的现有基础设施。此外，该位置可以很好地从海洋中获得海水和附近湖泊的淡水。
原型工厂被设计成一个位于海平面上的典型工厂。淡水取自靠近出水口的河流。海水通过地下管道注入工厂，微咸水被引向天然微咸水水区域。
PRO原型工厂的主要目标有两个。首先，确认了所设计的系统能够可靠地24小时/天生产。其次，该工厂将用于进一步测试从并行研究活动中获得的技术，以大幅提高效率。这些活动将主要集中在膜模块压力交换设备和发电(涡轮和发电机)。此外，还将重点进一步发展
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- 图6挪威东海岸PRO工厂原型。
控制系统，水预处理设备，以及与水有关的基础设施水湾和媒体。
该工厂配备了2000平方米专门设计的PRO膜。安装了小型水轮机及液压回收装置。虽然设计容量在10kw范围内，但对第一期容量的期望略低。膜有改进的空间，对整个系统的优化有很高的期望。
由于这是第一个为PRO操作建造的工厂，已经采取了一些预防措施来确保这是可能的水污染不会破坏膜(图7)。对于海水使用常规压力筛，对于来自湖泊的淡水，预处理类似于用于饮用水。他们的目标是淡水可以像海水一样被处理。不过，这将以业务经验为基础。
在启动、运行和进一步测试之后，所获得的经验将基于操作变更以及系统变更和部件更换。这是为了提高效率，优化发电。从更长远的角度来看，这将被用作开发装机容量在1 - 2兆瓦的发电厂的基础，使该技术进一步走向商业化。
2009年投入运行的原型工厂也将成为政府和工业界在渗透发电方面雄心勃勃的聚会场所。随着人们对环境的日益重视
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- 图7原型PRO植物插图。
挑战和对更多可再生能源的需求，这可以为增加新的清洁技术的发展势头作出重大贡献。
Statkraft公司规定，为了与其他新的可再生能源竞争，平板膜需要5 W/m2的功率输出，而由于可获得更高的包装密度，3 W/m2的目标范围对于中空纤维膜应该足够了。这是基于水通量通过膜，与盐潴留有关，创造驱动力。根据一系列详细的投资分析，生产1兆瓦的估计成本是渗透发电将能够以50-100兆瓦的成本水平发电，这与其他可再生能源技术，如风力发电、波浪和潮汐能，以及基于生物质的电力，处于相似的范围内。
这些计算是基于现有的水电知识反渗透海水淡化工程资料，并以膜靶为前提。与其他可再生能源相比，装机容量的资本成本较高。然而，每个MW的安装是非常高产的，平均运行时间超过8000小时一年。这应该产生大约两倍的能源供应(GWh)每安装兆瓦每年比风力发电厂。
为了实现竞争力，考虑到膜的大量生产，膜的定价是重要的。据计算，一个平均25兆瓦的工厂需要500万平方米的膜面积，这意味着该行业对PRO膜的需求将超过目前的水平反渗透膜市场。
渗透发电在目前商业化的可再生能源技术中还需要进行重大的改进和验证。但要开发这一巨大潜力，需要落实的不仅是技术本身;在以下几节中，将讨论一些要评估的主要主题，从发展风能和太阳能的历史中可以看出，这些主题并非微不足道。对于风能和太阳能来说，这项技术早在概念验证阶段就已经过时了，但它们仍花了几十年时间才获得可观的市场份额。
像渗透发电这样的新技术，只有研究人员，尤其是像Statkraft这样的专业公司，才能发展到一定的水平。但是，要充分利用这种技术的潜力，还需要依赖外部因素，比如一些组织对这种特定的电力技术有足够的需求。当世界各地的几家公司和政府承诺利用这项技术时，无论是太阳能、风能还是渗透动力，这都向供应商行业发出了强烈的信号，开发和供应最佳解决方案的竞争将会全速发展。
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