世界上很多地區面臨著一個嚴峻的挑戰：人口不斷增長，需要找到為民眾供水的方法。海水淡化，即去除海水或含鹽地下水的鹽分，是許多國家飲用水的主要來源。在很多地方，由于高昂的電力成本，海水淡化被視為最后的手段。運營海水淡化廠所需的能源常常降低這些項目的可行性，特別是與其他策略相比時。

　　可再生能源成本的急劇下降正在改變這種情況。

　　IEEE會員Rafel Muniz表示：“海水淡化技術通過幾個關鍵的進步，在解決全球水資源短缺和改善衛生條件方面有著巨大的前景。研究人員在開發更節能的海水淡化工藝以降低總體能耗方面取得了進展。通過處理除海水之外的各種類型的不純水，海水淡化能夠變得更加通用，適用于不同的地區。”

　　海水淡化是能源密集型產業

　　水處理廠通常建在可利用水的自然流動的地方。這些選址選擇有助于降低將水抽到處理設施以及用水的企業和家庭的相關成本。

　　海水淡化廠沒有這種優勢。就其性質而言，它們通常位于海平面，幾乎所有東西都流向大海。它們需要從海洋中抽水，并將水從設施中抽到終端用戶那里。

　　根據美國能源部的數據，海水淡化廠依靠持續的電力來產生加壓水流，使水通過反滲透膜以過濾鹽分。能源通常占海水淡化廠運營預算的36%。

　　利用可再生能源為海水淡化提供動力

　　隨著可再生能源變得越來越便宜，工程師們面臨著如何巧妙利用它的問題。一旦基礎設施到位，可再生能源成本低廉。但可再生能源并非總是可用：在人們需要電力的時候，可能沒有太陽照射，也沒有風吹。有時，在需求較低時會出現能源過剩;而在其他時候，可能沒有足夠的能源來滿足所有人的需求。

　　《IEEE現代電力系統與清潔能源》雜志最近的一項研究深入探討了這個問題，重點關注那些依賴傳統發電廠和可再生能源發電、依賴海水淡化廠供水的地區(https://ieeexplore.ieee.org/document/10272360)。當可再生能源多于即時需求時，我們是應該投資電池來儲存多余的電力以備后用，還是利用這些額外的能量生產淡水并儲存在大型水箱中呢?

　　該研究的結果表明，理想的解決方案取決于具體情況。電池和水箱都可以通過將能源使用從一天中的繁忙時段轉移到較空閑時段來幫助降低成本。一般來說，建造淡水水箱的成本比大規模的電池組要低。然而，電池具有靈活性的優勢，因為它們可以為任何目的供電，而不僅僅是用于生產淡水。

　　在仍然部分依賴可再生能源的地區，建造淡水水箱往往被證明更具成本效益。但是隨著可再生能源所占比例的增加，水箱和電池成為平衡供需越來越有價值的工具。

　　IEEE會員Suélia Fleury表示：“為了有效地擴大這些技術的規模，必須把握關鍵的轉型階段，并促進開發者、企業、政府和民間社會之間的對話。當所有利益相關者合作，兼顧環境與人類福祉和諧發展時，才會取得真正的進步。”