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从战略高度看待我国的海水淡化


  文/钟晓红 赵喜亮 黎莹 孔德艳

  海水淡化意义重大,有助于促进水源多样化、改善生态环境、形成新的经济增长点。2012年,为指导推动我国海水淡化产业发展、培育新的经济增长点、推动发展方式转变、保障水资源可持续利用,国家发展改革委正式印发了《海水淡化产业发展“十二五”规划》,明确了“十二五”期间海水淡化产业的发展目标。当前,海水淡化产业在我国已具备可行性,并且其发展对我国经济社会有着重要意义。

  我国的水资源危机

  地球的总储水量为13860亿立方米,其中海洋水量约占96. 5%,而淡水资源仅占2. 53%。随着世界工业的发展、人口的增长、城镇化的扩张,已有的淡水资源量不能满足人类日益增长的用水需求,同时污水和垃圾处理能力偏低,水环境和水质不断恶化,使稀缺的淡水资源更加紧缺,因此加强非传统水源的开发已经成为各个国家的战略目标。

  我国是世界上缺水最严重的国家之一,水资源总量28124亿立方米,约占世界水资源量的7%,居世界第6位,人均水资源量2200立方米,约是世界平均水平的1/4,被联合国列入13个水资源严重短缺的国家之列。同时,水资源时空分布不均匀,资源型缺水和水质型缺水并存。

  我国的环渤海湾有河北、山东、辽宁和天津四省市,以占全国1.8%的土地养育了6.1%的人口,创造了全国30%的GDP,人均水资源量分别为202立方米、155立方米、213立方米、240立方米,仅为全国平均水平的19%。实际上,从地理概念上讲,北京也属环渤海区域。河北、山东、辽宁、天津、北京是我国非常重要的经济热点区域,在这个地区,水资源相当匮乏,已成为严重影响经济社会可持续发展的瓶颈。

  为破解水资源匮乏的瓶颈问题,中央政府和地方政府、行业管理部门给出了各种答案,节水、水资源再生利用、南水北调、海水淡化等。笔者认为,海水淡化不仅可行,而且具有非常重要的战略意义。海水淡化产业化的可行性

  海水淡化的经济可行性

  海水淡化产业涵盖淡水生产、设备制造、工程安装、技术服务等内容,需求前景巨大。世界上通过海水淡化每日的产水量将近4000万吨,并正在以10%~30%的年增长率攀升,其中80%用于饮用水,解决了1亿多人的饮水问题。由此带动了海水淡化产业的整体发展,包括淡水、设备制造、工程安装、技术服务,世界海水淡化市场年成交额已达数十亿美元。BBCResearch进行的一项名为“海水和苦咸水淡化(MST052B)”的技术市场研究报告表明,全球海水和苦咸水淡化的市场价值到2015年将增至55亿美元,对各国海水淡化企业来讲是一个机遇。

  随着海水淡化装置在设计、工艺、选材、热效率、规模、运营维护等方面的不断改进和提高,海水淡化的制水成本也越来越低。我国海水淡化产业近年来也取得了一些成绩,国内市场也正在逐步扩大。2005年发改委制定了《海水利用专项规划》,2012年发布《海水淡化产业发展“十二五”规划》,海水淡化逐渐受到重视。渤海地区近两年新建或筹建多座规模化的海水淡化厂,日处理能力基本都在万吨以上。同时青岛、唐山等地正在与境外或者国内投资商签署合同,着眼于投资更大规模的海水淡化装置,规模经济可以降低生产成本。

  目前,我国海水淡化吨水成本已经降到5元/立方米(未进入管网),具备了规模化应用和产业化发展的基础。2011年初,天津北疆电厂一期海水淡化装置率先试验将淡化水成规模输配到城市供水管网,以供民用。天津现行的民用自来水价为4.9元/立方米,海水淡化价格为8. 15元/立方米。一方面从全球来看,世界各国水费占居民收入比例一般为2.5%~3%之间,原建设部及一些研究机构也曾提出我国城市居民生活用水水费支出占家庭平均收入的2%~3%是比较适宜的。可见,我国的居民水价仍有相当的上涨空间。另一方面海水淡化成本会随着规模化和技术的进步逐步降低,这为海水淡化创造了新的市场机遇。

  海水淡化的技术可行性

  目前海水淡化的三大主流技术是多级闪蒸、低温多效和反渗透,设备制造业主要生产化学设备、海水淡化运营设备、能量回收设备。

  学者指出,我国在超滤膜在污水处理和中水回用领域取得了良好的业绩,但在海水淡化市场上,超滤膜100%依赖进口;反渗透膜方面,进口膜占据国内海水淡化市场90%的份额,目前国内生产的反渗透膜的最高脱盐率99.6%,低于国际最高标准99.8%。

  国内约37%的海水淡化工程采用低温多效蒸馏海水淡化技术,该技术具有进水水质要求低、可靠、经济及出水水质高等特点。但是目前国内日产10万吨以上的大型海水淡化项目基本都是由国外企业承担建设工作。

  近几年,我国先后建成3000吨/日低温多效海水淡化、5000吨/日反渗透海水淡化等具有自主知识产权的海水淡化和综合利用示范工程,初步构建了海水淡化的技术体系。专家指出“目前我国的反渗透海水淡化工艺已基本成熟,具备单机规模万吨级以上反渗透海水淡化工程的设计和建设能力”。但是,缺乏大规模反渗透海水淡化成套工程技术和实践,这就需要通过规模示范形成成套技术,提高我国海水淡化技术的国际竞争力。据统计,渤海湾大规模淡化设备主要依赖于进口,如表1所示。

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