毫无疑问，成熟的海水和微咸地下水淡化技术可用于生产大量优质水，其成本在今天看来相当具有竞争力，但所有这些过程的主要缺点仍然存在需要解决的是高能耗。海水淡化厂的能源通常以蒸汽或电力的形式供应。所需的唯一电能是将水泵送到相对较高的工作压力。
1. 反渗透设备
在发生反渗透的 RO 过程中，要对浓缩溶液施加非常高的压力 。RO 系统中使用的主要能源是泵送给水所需的功率，它与给水压力和流量直接相关。海水中的高盐浓度需要提高静水压力（高达 7000 kPa）；盐浓度越高，产生所需渗透通量所需的压力和泵送功率就越大。因此，对于通常由电能供电的所需高扬程泵组，RO 过程中的能量中心是高压泵组，这些泵组所需的能量约为 70% 。所需的静水压力必须大于膜进料（浓缩物）侧的渗透压。随着 RO 单元的回收率增加，膜进料侧的渗透压增加，从而增加了所需的进料压力。然而，随着回收率的增加，所需的进料流量会降低（对于特定的产品通量），而对于较低的回收率（35-50%），总能量需求会随着回收率的增加而降低。因此，存在最低能量需求，通常回收率在 50% 到 55% 之间，这随饲料盐度而变化 。
在 RO 过程中，被拒绝的盐水流出物将具有高压并具有相当大的进料压力百分比。这种可用的残余盐水压力可有利地用于通过合适的布置/装置提高原水的进料压力。这称为能量回收系统。将能量回收设备纳入 RO 系统设计是一种合乎逻辑且经济的有益方法，可以捕获能量，否则这些能量将被高压盐水作为废物丢弃。水轮机和脉冲涡轮机是两种类型的设备，用于从高压进料流中回收可用的剩余能量。它们已在广泛的应用中使用多年，特别是在化学工业中。能量回收装置可以提供从浓缩流到进料流的净能量传输效率超过 95% 。
能源与反渗透海水淡化厂的耦合已引起越来越多的发展兴趣。但可再生能源仍然比传统资源昂贵。因此，RO 与可再生能源相结合的单位成本运营高于典型的 RO 工厂 。可用的主要可再生能源是太阳能、风能和地热能。热能源最常用于蒸馏海水淡化，而风能和光伏太阳能通常与反渗透海水淡化搭配使用。总体而言，最常用的能源是太阳能（占市场的 70%）和 RO 占可再生能源海水淡化市场的大部分（62%）。由于需要高资本成本投资，农村地区小型反渗透系统的发展受到限制，但可再生能源的使用可以使更多社区利用反渗透技术。
使用太阳能光伏能源的苦咸水系统的产量范围为 0.1 至 60 m 3 /天 。RO 过程中安装的能量回收装置可以节省 25% 到 30% 的能源。能量回收装置在通过反渗透海水淡化以经济有效的方式生产淡水方面发挥着至关重要的作用。
2. 工厂
发电厂或任何其他废热源一起运行，加热给水的能源成本可以忽略不计，因此可以经济地处理热污染水。其他能源，如可再生太阳能或地热能，可用于加热给水。与温冷凝水相反，使用可再生能源需要更高的资本投资。然而，这项投资最终可能会因较低的运营成本而得到回报。尽管 VMD 工艺需要两台泵进行操作，一台用于进料，一台用于渗透，但与 RO 操作所需的高压相比，所需的压力较低。低压泵在资本和运营成本方面都比较便宜。如果采用 VMD 配置，将使用真空渗透泵。
VMD 的性能优于 DCMD，横流模块是获得高通量和中等能耗的最有效设计。对于DCMD 和VMD 测试，获得的能耗/渗透流量比的下限值分别为3.55 kW h/kg（纵向流动膜组件）和1.1 kW h/kg（错流膜组件）。
RO 工厂的能源需求
可以方便地利用太阳能、地热能和废热等廉价热源。因此，结合这种廉价能源，是一个相变过程，由于汽化潜热，热能的利用率会降低。设计合适的能量回收设施对节能具有重要的实用价值。
