中國海水淡化裝置容量 截止2011年底，我國已建海水淡化裝置總產(chǎn)水量72萬立方米/日，在建海水淡化裝置總產(chǎn)量225萬立方米/日，總產(chǎn)量相當于“十五”以來的3倍，年均增長進度30%以上，其中最大規(guī)模的海水淡化裝置產(chǎn)量達到10萬立方米/日。
海水淡化自古以來是人們的夢想之一，這個夢想正一步步實現(xiàn)。
中國加快了海水淡化的步伐。按照今年頒布的《國務院辦公廳關于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》，到2015年，我國海水淡化能力要達到220~260萬立方米/日，而2011年底，我國海水淡化總產(chǎn)水量還只有72萬立方米/日。
將近4倍的擴容，對于海水淡化的設備供應商們，應該是極大的利好。但是這個消息，對于在反滲透膜市場已經(jīng)打拼了十多年的日本電工（上海松江）有限公司高級經(jīng)理謝春玲來說，她仍不免有些擔心和憂慮。
“大型海水淡化工程，膜的成本差不多占到百分之十左右。”令謝春玲擔心的，是《意見》中講到的“海水淡化原材料、裝備制造自主創(chuàng)新率達到70%以上”的這句話。“這意味著，十二五期間，國家將更多地支持本土的企業(yè)。”
日本電工于上世紀90年代進入中國，目前已經(jīng)占據(jù)30%的反滲透膜市場。“膜行業(yè)每年有20%的增長，發(fā)展很快。但是，只要這個蛋糕做大了，無論國內企業(yè)還是外資企業(yè)，大家都會分到一杯羹。”謝春玲仍然表示出對這個行業(yè)的信心。
海水不可“斗量”
據(jù) 尚 普 咨 詢 發(fā) 布 的《2010~2013年中國海水淡化行業(yè)市場分析及投資價值研究報告》顯示：當前，我國海水淡化行業(yè)仍處于“規(guī)模小、發(fā)展慢、成本高、推廣難”階段。目前，我國關鍵技術的自主知識產(chǎn)權很少。據(jù)中國脫鹽協(xié)會預計，“十二五”期間，我國海水淡化投資規(guī)模將達到200億元左右。到2020年，海水淡化產(chǎn)能將達到250萬至300萬噸/日，是現(xiàn)有產(chǎn)能的5倍以上。產(chǎn)能的翻倍也意味著投資空間的擴大，尤其是海水淡化設備方面的投資。這將為相關設備廠商帶來發(fā)展良機。
高從?院士告訴記者，近30年內海水淡化成本降低了約2/3。淡化水成本在0.5美元/m3左右，而目前世界海水淡化工程額約100億美元/年左右。世界上海水淡化近60年來產(chǎn)量從零發(fā)展到日產(chǎn)量約6350萬立方米，解決了2億人口的供水問題,為解決“水的危機”發(fā)揮了重要作用。
高從?分析說，海水淡化技術的發(fā)展還帶動了材料、裝備制造、自動化等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；因海水淡化發(fā)展起來的新型蒸發(fā)技術和各種膜技術促進了信息、電力、化工、生物工程、醫(yī)藥（療）、冶金和環(huán)保等領域的技術進步；這些技術作為節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)及環(huán)境保護的重要手段之一，獲取了顯著的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益回報。
全球性的水資源短缺決定了海水淡化產(chǎn)業(yè)具有巨大的市場前景和良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。行業(yè)內分析認為，如果按海水淡化設備每日每噸7000元的投資成本測算，光海水淡化設備這項，到2015年全國海水淡化項目或帶動的投資就超過100億元，全球市場則可達千億級別。
近年來，我國對海水淡化資源利用技術日益重視：2005年，《海水利用專項規(guī)劃》要求到2020年，我國海水淡化能力達到250~300萬立方米/日，海水直接利用能力達到1000億立方米/年。
2011年，《國家“十二五”海洋科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》提出，“十二五”期間，海洋科技對海洋經(jīng)濟的貢獻率上升到60%；海洋開發(fā)技術自主化實現(xiàn)大發(fā)展，專利授權增長35%以上。
2009年，全國海水淡化實際產(chǎn)水量達到42.5萬立方米/日。至2010年底，國內已建成海水淡化裝置70多套，設計淡化水總產(chǎn)量約56萬立方米/日。2011年，我國海水淡化總產(chǎn)水量72萬立方米/日，最大海水淡化工程產(chǎn)水量為10萬立方米/日。
“膜法”PK“熱法”
追溯海水淡化技術的發(fā)展，所經(jīng)歷的時間并不算太長。
世界上第一個海水淡化工廠于1954年建于美國德克薩斯州。當時海水淡化的方法是蒸餾法和冷凍法，兩種方法都有弊病：蒸餾法會消耗大量的能源，并在儀器里產(chǎn)生大量的鍋垢，得到的淡水卻并不多；冷凍法同樣要消耗許多能源，且得到的淡水味道不佳，難以使用。
1953年，反滲透海水淡化方式問世。反滲透法最大的優(yōu)點就是節(jié)能，生產(chǎn)同等質量的淡水，它的能源消耗僅為蒸餾法的1/40。因此，從1974年以來，世界上的發(fā)達國家將海水淡化的研究方向轉向了反滲透法。
我國海水淡化技術主要是膜法（反滲透法）和熱法（低溫多效法、多級閃蒸法）兩種，其中：反滲透法占62%、低溫多效法占37%、多級閃蒸法占1%。
國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究院總工程師阮國玲告訴記者，無論“膜法”還是“熱法”，都有很大空間可以發(fā)展。“膜法”取決于膜性能好壞，而“熱法”主要注重耗能的降低。
“工藝的選擇，技術路線等等是個系統(tǒng)工程。國家要發(fā)揮專業(yè)團隊的優(yōu)勢，進行全方位統(tǒng)籌，并適度的規(guī)模化。”阮國玲評估海水淡化前景時說：“我個人覺得比較樂觀，但這個行業(yè)不會熱得發(fā)燙，但會很興奮。目前來說，海水淡化領域我國還是在復蘇期，到‘身強體壯’還有一段時間。”
目前，海水淡化技術已在全世界得到廣泛應用，全球已投產(chǎn)的海水淡化工程有1.3萬多座，總產(chǎn)水量達到3500萬立方米/日。其中80％的產(chǎn)量用于飲用水供給，解決了1億多人的飲水問題。
目前，海水淡化能力一半以上集中在中東國家，占中東淡水來源的70%。海水淡化也成為美國、日本、以色列、新加坡、西班牙等國家和地區(qū)水資源來源的重要組成部分。
與太陽能技術結合降低成本
價格貴，一直是海水淡化不能實現(xiàn)跳躍式發(fā)展的主要瓶頸之一。
“與傳統(tǒng)供水方式相比，海水淡化是高能耗產(chǎn)業(yè)，能源消費占淡化水生產(chǎn)成本的33～50%。”侯立安院士告訴記者。
綜合國內已建海水淡化工程的資料，反滲透海水淡化水所需投資6000~8000元/立方米，綜合產(chǎn)水成本5~6元/立方米；蒸餾法設備投資8000~11000元/立方米，綜合產(chǎn)水成本6~8元/立方米。
侯立安院士給記者列舉了幾種主要供水方式的運行能耗。跨流域調水為2.4/(kW?h?m-3)，生活污水再利用1.2(kW?h?m-3)，抽取深層地下水0.4(kW?h?m-3)，河道取水為0.25(kW?h?m-3)，海水淡化的運行能耗最高，為 5.4(kW?h?m-3)。
另外，絕大多數(shù)海水淡化依賴傳統(tǒng)能源，在全球能源日益緊缺、能源價格不斷攀升的態(tài)勢下，常規(guī)海水淡化技術高能耗的劣勢凸現(xiàn)。面對淡水資源短缺、化石能源枯竭和生態(tài)環(huán)境惡化的問題，“尋找能耗低、效率高、對設備投入要求不高的技術手段”是海水淡化的根本問題。
“太陽能與海水淡化結合是未來海水淡化技術的發(fā)展方向之一，”侯立安告訴記者。
1872年，智利北部建立了世界上第一個頂棚式太陽能蒸餾器。其結構簡單，類似于一個溫室。在晴天條件下，系統(tǒng)每天生產(chǎn)2.3噸淡水，日產(chǎn)水率2～4L/m2，熱效率達35%～45%，運行了近40年。隨著海水淡化技術的發(fā)展，近二十年來，研究者們在先把太陽熱收集起來，然后再為低溫多效或多級閃蒸淡化裝置提供能源等方面研究較多。
“太陽能海水淡化系統(tǒng)具有污染小、運行安全、穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展前景，是海水淡化技術未來發(fā)展的方向之一。”侯立安分析說：“但目前利用太陽能進行海水淡化，在技術上還有一些障礙，在經(jīng)濟性上還不能與傳統(tǒng)技術相比，未來還應做好幾個方面的研究工作，如將太陽能海水淡化系統(tǒng)和常規(guī)的海水淡化技術相結合，借鑒其先進制造工藝和強化傳熱傳質方面的成果，與太陽能本身的優(yōu)勢互補，可取得較好的效果。”
“另外，還要重視利用太陽能海水淡化副產(chǎn)品，余熱可用于取暖。海水淡化后排放的濃海水化學資源十分豐富，可用于加工海鹽等。因此，聯(lián)合太陽能熱發(fā)電、取暖、海水淡化、鹽化工生產(chǎn)等系統(tǒng)，形成太陽能熱利用綜合系統(tǒng)，可實現(xiàn)資源綜合利用，有利于降低淡水成本，擴大產(chǎn)業(yè)鏈。”侯立安分析說。
“但是對于海島居民的用水來說，目前海水淡化的成本價格已經(jīng)太有競爭力了。”國家發(fā)展改革委環(huán)資司副司長李靜告訴記者。
家住嵊泗菜園鎮(zhèn)的柴松華至今還記得那“水貴如油”的日子。嵊泗是浙江省的一個海島縣，過去島上3座水庫的總蓄水量只有75萬噸，而嵊泗縣城菜園鎮(zhèn)的年需水量就達到125萬至140萬噸。“遇到干旱季節(jié)，我們需要用油輪從大陸運水過來，2003年的時候，1噸水要20元錢。”
眼下，這樣的日子早已成為歷史。經(jīng)過10多年的發(fā)展，到2011年年底，嵊泗海水淡化工程的日供水能力已達1.8萬噸，約占當?shù)毓┧偭康?0%，成為該縣的第一水源。
“過去家里的洗衣機當米缸用，現(xiàn)在水多了，洗衣機派上了用場，我洗衣也就不用動手了。”六橫島蛟頭鎮(zhèn)居民告訴記者，自從去年5月份日產(chǎn)2萬噸的海水淡化設備投入使用后，即便是大旱，島上居民也能用上淡水。
浙江省發(fā)展改革委環(huán)資處處長曲建國告訴記者：“截至2011年年底，我省海水淡化總產(chǎn)水能力已達11萬立方米/日，約為“十五”末的12.6倍,約占全國總產(chǎn)能的16%。浙江六橫島建設的日產(chǎn)2萬立方米的海水淡化工程，基本上用于全島的生活用水。”
“海島水資源短缺，不僅制約海島開發(fā)，也事關國家權益。我國面積大于500平方米的島嶼有6500多個，大多數(shù)因缺乏淡水水源而無法居住和開發(fā)，有常駐居民的400多個，普遍存在缺水問題，同時，海島具有重要的經(jīng)濟和軍事戰(zhàn)略地位，關系國家權益和國家安全，因此，必須解決海島水資源短缺問題，將雨水收集和海水淡化作為水資源的重要補充，甚至第一水源。”李靜表示。
海水淡化發(fā)展之門敞開？
從行業(yè)來分析，現(xiàn)階段海水淡化的發(fā)展仍然受幾方面限制。如海水淡化自主創(chuàng)新能力較弱。雖然我國在海水淡化技術、裝備和化工原材料等方面都取得了較大的進步和突破，但前期基礎研究不足、核心技術和關鍵裝備自主創(chuàng)新不夠，具有自主知識產(chǎn)權的關鍵技術仍然較少，設備制造及配套能力較弱，一些化工原材料還需要進口。目前，海水淡化膜材料及膜組器，能量回收技術及設備和低溫多效海水蒸發(fā)器等的研究和開發(fā)，已成為制約我國海水淡化技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
其次，海水淡化產(chǎn)業(yè)尚不完善。我國海水淡化產(chǎn)業(yè)還剛剛起步，產(chǎn)業(yè)發(fā)展還不均衡，尚未形成具有國際競爭能力的專業(yè)化龍頭企業(yè)或企業(yè)集群，還沒有形成包括技術研發(fā)、裝備制造、原材料生產(chǎn)等在內的完整的產(chǎn)業(yè)鏈，關鍵技術缺、制造能力弱、工程經(jīng)驗少，市場競爭力不強。海水淡化工程和用水之間一定程度上的脫節(jié)，也使得海水淡化水難以形成穩(wěn)定的用水市場，也影響到海水淡化產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
另外，政策支持力度尚顯不足。目前，我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策還不完善，激勵性的政策還不到位。如海水淡化工程投資、水價補貼等政策還有待完善；還沒有形成合理的水資源開發(fā)利用市場機制；能夠反映資源稀缺性的水價形成機制尚未建立；海水淡化水還需進一步明確作為水資源重要補充的地位，相關支持政策還需進一步制定和實施，從而有力地引導海水淡化產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。
國家發(fā)展改革委副主任解振華強調說，發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)要重點做好以下6個方面工作：一是加強統(tǒng)籌規(guī)劃，推進海水淡化產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展；二是強化試點示范，構建完整產(chǎn)業(yè)鏈；三是組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，構筑技術裝備支撐體系；四是實施激勵政策，助力產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展；五是加快完善相應標準，強化政府監(jiān)督鼓勵；六是做好綜合協(xié)調，指導推動相關工作。
“十二五”期間，海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍圖已經(jīng)呈現(xiàn)。
從全國層面來看，我國將組織開展海水淡化城市（工業(yè)園區(qū)、海島）試點工作，在有條件的城市（工業(yè)園區(qū)、海島），進行海水淡化水作為公共用水補充的技術、工藝、標準和管理等試點工作，到2015年，全國創(chuàng)建20個海水淡化試點城市（工業(yè)園區(qū)、海島）。二是組織海水淡化工程示范，根據(jù)不同海域和地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)的實際情況及不同的水質要求，針對海水淡化膜法、熱法及熱膜藕合等工藝技術，采用水電聯(lián)產(chǎn)、核電和新能源技術、濃海水利用技術等自主設計和建設運營一批海水淡化重點示范工程。到2015年，初步計劃建成20個日產(chǎn)萬立方米級、2個日產(chǎn)5~10萬立方米的國家級海水淡化重大示范工程，5個濃鹽水綜合利用示范項目。建立若干個苦咸水和微咸水淡化應用示范項目。三是在有條件的地方，培育若干個海水淡化產(chǎn)業(yè)基地等等。
海水淡化產(chǎn)業(yè)既是節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，也是新興的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，享受國家目前的有關節(jié)能、環(huán)保、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、資源綜合利用的有關鼓勵政策。同時，作為一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成長階段，國家還將根據(jù)其具體的產(chǎn)業(yè)特點，實施相應的激勵政策，以促進其產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。如要出臺有利于海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，激勵海水淡化技術的創(chuàng)新力度等。
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