海水淡化廠的數位化：提高效率的關鍵技術和數位工具

人口增長、城市化、經濟增長和極端天氣條件推動了全球水資源匱乏問題的出現。各國正在通過投資建設海水淡化廠以將海水轉化為可飲用的淡水來應對此危機。在這個過程中，海水或鹹淡水中的多餘鹽份將被去除，使水能於工業和住宅使用。

在全球乾旱和水資源匱乏的時代，海水淡化是一項可靠的技術。在中東等地區，海水淡化是人民和企業日常生活中不可或缺的水源。根據Research and Markets的報告，全球淡化海水市場預計到2027年將增長到超過320億美元。這意味著與2021年相比，復合年增長率為8.8%。

這種增長是由技術創新推動的，該技術使得將鹽水轉化為淡水的過程更加永續。多年來，這個產業一直依賴於熱散發技術（Thermal Dissemination），它利用熱能將水蒸發（這需要大量能源）。現在許多工廠正在轉換到一種全新、更高效、成本更低、更永續的淡化系統 - 逆滲透（Reverse Osmosis）的精密水過濾系統。

傳統淡化技術的挑戰限制了運營效率

淡化廠擁有者面臨著日漸遽增的壓力－要更高效、更永續地優化他們的運營。例如：

監管機構發布合同和運營許可證：如果廠區未能達到年度、月度、週度，甚至每日的生產目標，將面臨巨額罰款。
製程效率不高和能源浪費導致生產成本增加，迫使廠區向消費者收取更高的價格。
對運營數據缺乏可見性使操作人員難以保持持續運營時間並限制非計劃停機。

儘管這些挑戰復雜，但並非不可克服，尤其是考慮到逆滲透技術所帶來的效率和節能潛力。

逆滲透利用壓力而非熱能，將海水通入工廠，通過一系列膜的循環來分離鹽和不需要的雜質，這種設計改變了海水淡化廠的設計。在新的逆滲透廠設計中，可以監測、控制和管理所有關鍵製程中的能源消耗，實現巨大的效益與更永續和強韌的運營。

數位監控、數據分析和人工智慧工具有助於提高效率

像施耐德電機這樣的公司，正積極協助海水淡化廠業主邁向更高效和永續運營的絕佳位置。

我們實施了永續發展三步驟，以幫助海水淡化廠減少氣候變化的影響並更高效地運營：

步驟一：訂定策略

步驟二：數位化

步驟三：減碳

施耐德電機的數位化技術和人工智慧（AI）創新正應用於推動逆滲透淡化製水廠提高效率：

強大的控制系統
可擴展且靈活的系統控制解決方案可以通過感應器和分析軟體監測並迅速調整海水的變化條件（例如溫度、礦物質含量、生物含量）。泵可以根據變化的條件自動關閉和啟動，以最佳化能源使用和提高製程效率。
虛擬測試
數位孿生軟體現在可以通過詳細的圖形在虛擬測試場景中模擬控制邏輯。這使得工廠工程師能夠識別提高能源效率的機會，並了解如何避免停機時間。
能源管理
智能能源管理系統讓用戶能夠在大型海水淡化廠中測量和管理能源，可將能源消耗降低多達30%。
預測性維護
IoT驅動的數位化技術使得電力分配設備能夠進行預測性維護，嵌入式感測器可以捕捉到異常的警示訓號（例如超過預設閾值的內部溫度），從而幫助維護人員在問題導致意外停機之前解決問題。