王 靜,劉淑靜,侯純揚(yáng),邢淑穎,史玉蓮,賈 丹
(1.國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所海水利用發(fā)展戰(zhàn)略研究中心,天津 300192;2 .國(guó)家海洋技術(shù)中心,天津 300112)
水是基礎(chǔ)性自然資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源。隨著世界人口總量的急劇增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展以及氣候變化的影響,全球淡水資源短缺不斷加重。尤其近年來(lái)人類(lèi)趨?;顒?dòng)的持續(xù)加快,水資源短缺已經(jīng)成為制約沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要瓶頸。海水淡化作為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的開(kāi)源增量技術(shù),已成為全球解決沿海地區(qū)淡水資源短缺危機(jī)的重要手段。大力發(fā)展海水淡化,對(duì)于緩解我國(guó)沿海地區(qū)水資源短缺形勢(shì),保障遠(yuǎn)洋、海島軍民供給、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,具有重要意義。
近年來(lái),國(guó)外海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,并形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)集群。根據(jù)國(guó)際脫鹽協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù),截至2011年底全球已簽約的淡化工程約為1.6 萬(wàn)個(gè),總裝機(jī)容量約7740 萬(wàn)噸/日,62.8%的淡化水作為市政供水[1]。使用的海水淡化的國(guó)家和地區(qū)既包括阿拉伯海灣地區(qū)產(chǎn)油國(guó)家,也包括西班牙、以色列、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家。尤其在阿拉伯海灣地區(qū)和缺水島嶼,淡化水已成為基本水源。
阿拉伯海灣地區(qū)是世界上海水淡化應(yīng)用最早,同時(shí)也是裝機(jī)規(guī)模最大的地區(qū)。截至2013年2月,阿拉伯灣海水淡化裝機(jī)規(guī)模占全世界的52.9%,擁有世界最大多級(jí)閃蒸Shoaibah Ⅲ88 萬(wàn)噸/日海水淡化工程、世界最大低溫多效Al Jubail 80 萬(wàn)噸/日海水淡化工程以及已簽約世界最大海水淡化工程Ras Azzour 103 萬(wàn)噸/日熱膜耦合海水淡化工程。
阿拉伯灣生產(chǎn)的90%以上的海水淡化水作為市政供水。海水淡化水是該地區(qū)的首要水源。為使居民能夠用上安全清潔的海水淡化水,阿拉伯灣國(guó)家對(duì)海水淡化水給予了高額補(bǔ)貼,使水價(jià)大大低于成本價(jià)格(見(jiàn)表1)[2-3]。如2000年時(shí)科威特海水淡化水占市政用水的比例為90%,對(duì)居民的供應(yīng)水價(jià)僅為0.15-0.59 美元/噸;巴林海水淡化水占市政用水的比例為66%,對(duì)居民的供應(yīng)水價(jià)僅為0.07-0.53 美元/噸。
表1 部分海灣國(guó)家水價(jià)情況
為方便利用海水淡化水,多個(gè)國(guó)家投入開(kāi)展管網(wǎng)建設(shè)。20世紀(jì)70年代科威特便在全國(guó)范圍內(nèi)建成了聯(lián)結(jié)各大淡化廠、水庫(kù)、水處理廠等供水環(huán)節(jié)的淡水/海水雙套管網(wǎng)。2005年形成淡水供水管網(wǎng)8072 公里,海水/苦咸水管網(wǎng)長(zhǎng)度6947 公里;2008年形成淡水供水管網(wǎng)8802 公里,海水/苦咸水管網(wǎng)7365 公里,管網(wǎng)供水規(guī)模不斷擴(kuò)大[4]。阿聯(lián)酋阿布扎比Shuweihat 海水淡化工程淡化能力37.8 萬(wàn)噸/日,淡化水輸水管線(xiàn)跨度250 公里,并采用了雙管路的模式[5]。其中一條管路用于向250 公里之外的Musaffah 大批量輸送海水淡化水,另一條管路用于對(duì)沿線(xiàn)周邊地區(qū)供水。此外還有一條管路向離岸島嶼Delma 島和Baniyas 島提供海水淡化水。
澳大利亞是近年來(lái)新興的海水淡化國(guó)家。澳大利亞部分沿海地區(qū)淡水資源短缺。為彌補(bǔ)供水體系對(duì)降雨的嚴(yán)重依賴(lài),增加水庫(kù)儲(chǔ)水量,保障供水體系安全,從2007年開(kāi)始海水淡化在澳大利亞得到了快速發(fā)展。截至2013年2月,澳大利亞海水淡化能力約為123 萬(wàn)噸/日,躍居世界第四大海水淡化國(guó)家,并建有世界最大的反滲透海水淡化工程——維多利亞44.4 萬(wàn)噸/日反滲透海水淡化工程。
澳大利亞海水淡化水主要用于市政用途,占總裝機(jī)規(guī)模的92.8%,其次為工業(yè)、旅游和軍用。這說(shuō)明海水淡化水的安全性和供水穩(wěn)定性已經(jīng)普遍被當(dāng)?shù)鼐用窈退畡?wù)部門(mén)所接受,實(shí)現(xiàn)了海水淡化工程規(guī)劃論證時(shí)政府所賦予的水資源保障作用。如珀斯海水淡化工程供當(dāng)?shù)?50 萬(wàn)居民使用,可滿(mǎn)足珀斯市政用水的17%[6]。悉尼海水淡化工程海水淡化水量占當(dāng)?shù)厥姓盟?5%。根據(jù)悉尼水務(wù)公司報(bào)道,悉尼海水淡化工程淡化水水質(zhì)完全滿(mǎn)足《澳大利亞飲用水標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)要求,并由新南威爾士州衛(wèi)生署負(fù)責(zé)監(jiān)控調(diào)節(jié)[7]。
西班牙是世界第三、歐洲第一大海水淡化國(guó)家。截至2013年2月,西班牙海水淡化裝機(jī)規(guī)模為300.6 萬(wàn)噸/日,淡化工程主要分布在東南部地區(qū)、加那利群島(Canary Islands)和Balearic 群島上。
其中加納利群島是世界著名的旅游度假勝地之一,由七個(gè)火山島組成,淡水資源十分短缺。20世紀(jì)60年代,當(dāng)?shù)鼐徒ǔ闪藲W洲第一座海水淡化廠。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,海水淡化水已成為當(dāng)?shù)氐闹匾?。在一些島嶼上,淡化水占總用水量的60%-90%左右。其中加納利群島首府所在地大加那利島(Gran Canaria)有135 個(gè)淡化點(diǎn),海水淡化占83%左右[8]。
目前,加納利群島已形成了頗具特色的發(fā)展模式。一是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的大型島嶼如大加那利島,依托當(dāng)?shù)仉姀S建設(shè)大型低溫多效工程。淡化水除滿(mǎn)足電廠自用,還納入當(dāng)?shù)毓┧芫W(wǎng)。二是因地制宜,積極探索與太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源結(jié)合的小型海水淡化裝置開(kāi)發(fā),并技術(shù)輻射北非、地中海沿岸海島地區(qū)等[9]。三是從1983年開(kāi)始,西班牙政府對(duì)加納利群島的淡化水生產(chǎn)予以補(bǔ)助,保障了當(dāng)?shù)厝嗣裆a(chǎn)生活正常用水[10]。
除海水淡化工程應(yīng)用外,西班牙還注重海水淡化技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)MIT 技術(shù)調(diào)查公司的研究結(jié)果,海水淡化在西班牙八項(xiàng)重點(diǎn)新技術(shù)中位居第二[11]。在多年的發(fā)展中,西班牙培育了Pridesa、Inima、Befesa 等一批實(shí)力卓越的海水淡化裝備制造及工程設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)公司,除承攬本國(guó)工程外,也在全球占據(jù)著領(lǐng)先的市場(chǎng)份額,并進(jìn)軍我國(guó)市場(chǎng)。
馬爾代夫是印度洋上的群島國(guó)家,旅游業(yè)是其第一經(jīng)濟(jì)支柱,但水資源嚴(yán)重不足成為其發(fā)展旅游的一大制約。馬爾代夫政府多年來(lái)大力發(fā)展海水淡化,在有人居住的島上幾乎都建立了海水淡化站[12]。馬爾代夫所有的海水淡化都采用反滲透方法,大多規(guī)模較小,裝置規(guī)模以100-200 噸/日為主。在已有近60 個(gè)海水淡化工程中,專(zhuān)門(mén)為旅游飲用建造的占38 個(gè)。在發(fā)展旅游業(yè)方面,海水淡化起到了重要的保障作用。
韓國(guó)海水淡化應(yīng)用實(shí)例很少,但卻擁有斗山重工、熊津豪威等世界著名海水淡化裝備制造公司及工程公司。以斗山重工為例:2005-2007年間斗山重工淡化裝備收入額近20 億美元[13]。2012年,斗山成功獲得10 億美元的沙特延布(YanbuⅢ)多級(jí)閃蒸海水淡化工程訂單,正在建造世界最大的103 萬(wàn)噸/日Ras Azzour 海水淡化工程,正在延布運(yùn)營(yíng)世界最大的6.8 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化單機(jī)。
以上可以看出,國(guó)外一些國(guó)家和地區(qū)很早就開(kāi)展了海水淡化實(shí)踐。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已經(jīng)形成了適合各自國(guó)情的海水淡化發(fā)展模式,有效保障了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的快速、可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前國(guó)外海水淡化產(chǎn)業(yè)主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)發(fā)展模式:
一是沿海缺水城市大規(guī)模發(fā)展海水淡化解決市政供水問(wèn)題。這也是國(guó)際海水淡化最主要的發(fā)展模式,典型地區(qū)和國(guó)家如阿拉伯灣地區(qū)、澳大利亞等。二是海島地區(qū)發(fā)展海水淡化解決生活及旅游用水。典型地區(qū)和國(guó)家如西屬加納利群島、馬爾代夫等。三是向國(guó)內(nèi)較遠(yuǎn)距離輸送海水淡化水。在以海水淡化水作為市政供水的國(guó)家中,很多國(guó)家都對(duì)大型海水淡化廠配套修建供水管線(xiàn),或?qū)⒑K{入國(guó)家統(tǒng)一管網(wǎng),對(duì)海水淡化水進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配;或?qū)⒑K渌椭林苓吶彼貐^(qū)以及較遠(yuǎn)大型城市使用。典型國(guó)家如科威特、阿聯(lián)酋等。四是發(fā)展海水淡化裝備制造業(yè)。龐大的全球市場(chǎng)需求吸引著許多大型國(guó)際企業(yè)進(jìn)入海水淡化市場(chǎng)。在各國(guó)政府的推動(dòng)下,海水淡化作為新興朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展,并形成大規(guī)模應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)集群。典型國(guó)家如西班牙、韓國(guó)等。
我國(guó)是一個(gè)淡水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家。11 個(gè)沿海省(自治區(qū)、直轄市)所轄52 個(gè)沿海城市中,極度缺水18 個(gè),重度缺水10 個(gè),中度缺水9 個(gè),輕度缺水9 個(gè)[14],水資源已成為制約沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。海水淡化是一種可實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的開(kāi)源增量技術(shù),不受氣候影響,水質(zhì)好,可以較好地彌補(bǔ)蓄水、跨流域調(diào)水等傳統(tǒng)手段的不足,對(duì)于我國(guó)緩解沿海地區(qū)淡水短缺、優(yōu)化沿海水資源結(jié)構(gòu)、保障沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,具有重要的意義。
近年來(lái)我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。截至2012年底,我國(guó)海水淡化工程產(chǎn)水量達(dá)到67.4 萬(wàn)噸/日(見(jiàn)圖1)。沿海各地積極發(fā)展海水淡化,海水淡化作為海洋經(jīng)濟(jì)和國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成,已逐步應(yīng)用于人民的生產(chǎn)和生活中,典型地區(qū)如天津、河北、浙江舟山等。
圖1 全國(guó)海水淡化工程規(guī)模隨時(shí)間變化情況
天津市是我國(guó)最早開(kāi)始大規(guī)模發(fā)展海水淡化的地區(qū)。當(dāng)今海水淡化三大主流技術(shù)的多級(jí)閃蒸、低溫多效和反滲透在天津均有應(yīng)用。截至2012年底,天津市海水淡化裝機(jī)規(guī)模已達(dá)到21.7萬(wàn)噸/日,占全國(guó)的32%,居全國(guó)首位。其中:
上世紀(jì)80年代,天津大港電廠在全國(guó)率先引進(jìn)2 套3000 噸/日多級(jí)閃蒸海水淡化裝置,所產(chǎn)淡化水主要用于4 臺(tái)機(jī)組發(fā)電用水,并作為灌裝純凈水對(duì)外銷(xiāo)售。2003年,天津市科委組織當(dāng)?shù)貙?zhuān)業(yè)科研院所、大學(xué)及企業(yè)在天津塘沽鹽場(chǎng)建成1000噸/日反滲透海水淡化示范工程。2006年,泰達(dá)新水源公司建成單套1 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程,淡化裝置由天津本土企業(yè)引進(jìn)ENTROPIE 公司全套技術(shù)加工完成。
2010年,大港新泉海水淡化廠建成10 萬(wàn)噸/日反滲透海水淡化工程。該工程由新加坡凱發(fā)公司設(shè)計(jì)建造,是目前國(guó)內(nèi)單機(jī)和工程規(guī)模最大的反滲透海水淡化工程。該工程以大港電廠海水冷卻系統(tǒng)排放的溫海水作為淡化工程進(jìn)水,有效解決了北方海水溫度低、不能直接作為反滲透裝置進(jìn)水的問(wèn)題;生產(chǎn)的淡化水直接向天津石化100 萬(wàn)噸乙烯項(xiàng)目供水;淡化后的濃海水被送到長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)進(jìn)行海水制鹽。
2011年,北疆電廠建成一期10 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程。該工程由以色列IDE 公司設(shè)計(jì)建造,單機(jī)規(guī)模2.5 萬(wàn)噸/日,是目前國(guó)內(nèi)單機(jī)和工程規(guī)模最大的低溫多效海水淡化工程。該工程原計(jì)劃淡化水的90%以上面向社會(huì)供應(yīng)。但由于種種原因,目前僅一套裝置開(kāi)機(jī)運(yùn)行,產(chǎn)水量為1.8 萬(wàn)噸/日,其中1 萬(wàn)噸工廠自用,8000 噸并入漢沽市政管網(wǎng)中[15]。除海水淡化工程外,北疆電廠還建成2 ×10 萬(wàn)噸/小時(shí)海水循環(huán)冷卻工程,淡化和循環(huán)后排放的濃海水直接送到天津漢沽鹽場(chǎng)進(jìn)行制鹽?,F(xiàn)已形成以海水為紐帶,“發(fā)電、海水淡化、海水循環(huán)冷卻、濃海水制鹽”為一體的海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈條。
在工程設(shè)計(jì)及裝備制造方面,天津市擁有包括國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、天津大學(xué)、天津膜天膜科技有限公司、眾和海水淡化公司、寶成公司等在內(nèi)的一批從事海水淡化研究、應(yīng)用與裝備制造的院所、高校、企業(yè)以及國(guó)家海水及苦咸水利用產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等。近年來(lái),在國(guó)內(nèi)沿海地區(qū)及海島設(shè)計(jì)建設(shè)完成多個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海水淡化示范工程,并自主設(shè)計(jì)制造了多套3000-4500 噸/日低溫多效海水淡化裝置出口海外。
目前,北疆電廠一期二批10 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程也已安裝完畢;二期20 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程正在計(jì)劃建設(shè)中。此外,天津還將建設(shè)新泉5 萬(wàn)噸/日海水淡化續(xù)建工程、臨港工業(yè)區(qū)6 萬(wàn)噸/日海水淡化工程以及海水淡化與綜合利用一體化工程12 萬(wàn)噸/日海水淡化項(xiàng)目等。
當(dāng)前,河北省海水淡化工程主要包括大唐王灘電廠7200 噸/日反滲透海水淡化工程、國(guó)華滄東電廠3.25 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程、首鋼京唐鋼鐵廠5 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程以及曹妃甸阿科凌5 萬(wàn)噸/日反滲透海水淡化項(xiàng)目等。其中:
首鋼京唐鋼鐵廠5 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程2010年建成。工程采用法國(guó)SIDEM 公司技術(shù),利用鋼鐵廠煉鋼余熱生產(chǎn)淡水,海水淡化后濃海水排入唐山三友化工進(jìn)行綜合利用。曹妃甸阿科凌5 萬(wàn)噸/日反滲透海水淡化項(xiàng)目2011年建成,采用挪威阿科凌公司技術(shù)。該工程利用華潤(rùn)曹妃甸電廠余熱進(jìn)行海水提溫以滿(mǎn)足反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水需求;海水淡化后濃海水排入南堡鹽場(chǎng)進(jìn)行濃海水制鹽和鹽化工制堿。
國(guó)華滄東電廠低溫多效海水淡化工程分兩期建設(shè)完成。一期工程裝機(jī)規(guī)模2 ×1 萬(wàn)噸/日,采用引進(jìn)法國(guó)SIDEM 公司的全套設(shè)備,2006年投入使用。二期工程由國(guó)內(nèi)相關(guān)單位在對(duì)進(jìn)口裝備消化吸收的基礎(chǔ)上建成,裝機(jī)規(guī)模1.25 萬(wàn)噸/,于2008年底交付使用。目前國(guó)華滄電海水淡化工程日供水能力為3.25 萬(wàn)噸,其中1 萬(wàn)噸用于本廠區(qū)的生產(chǎn)和生活用水以及灌裝飲用;約1.5 萬(wàn)噸對(duì)外供應(yīng)渤海新區(qū)工業(yè)企業(yè),供水標(biāo)準(zhǔn)為高純度鍋爐補(bǔ)給水,價(jià)格為6.5 元/噸。此外,電廠正在建設(shè)2.5 萬(wàn)噸/日低溫多效海水淡化工程,計(jì)劃2013年年底竣工投產(chǎn)[16]。
除海水淡化外,河北省還積極發(fā)展地下苦咸水淡化。2000年在滄州建設(shè)完成當(dāng)時(shí)全國(guó)最大的1.8 萬(wàn)噸/日苦咸水淡化裝置。在2003年水利部“苦咸水淡化技術(shù)應(yīng)用推廣”項(xiàng)目的示范和帶動(dòng)下,發(fā)展小型苦咸水淡化點(diǎn)334 處,解決了36 萬(wàn)人的飲用水安全問(wèn)題[17]。
舟山群島是我國(guó)海水淡化應(yīng)用最多的海島地區(qū)。我國(guó)首座民用海水淡化工程就位于舟山。截至2012年底,我國(guó)海島地區(qū)共建成海水淡化工程50 余座,總裝機(jī)規(guī)模達(dá)7.67 萬(wàn)噸/日。其中舟山群島共建成海水淡化工程24 座,總裝機(jī)規(guī)模5.37萬(wàn)噸/日,占我國(guó)海島海水淡化總裝機(jī)規(guī)模70%。海水淡化工程主要分布在普陀區(qū)、岱山縣和嵊泗縣。
在技術(shù)應(yīng)用方面,舟山地區(qū)海水淡化全部采用反滲透技術(shù),裝置日產(chǎn)水量根據(jù)當(dāng)?shù)匦杷闆r設(shè)計(jì),從幾噸到幾萬(wàn)噸不等。其中普陀區(qū)六橫島II期單機(jī)1 萬(wàn)噸/日反滲透海水淡化工程為“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃萬(wàn)噸級(jí)反滲透海水淡化示范項(xiàng)目。此外,與太陽(yáng)能結(jié)合的海水淡化技術(shù)也在岱山縣大魚(yú)山島得到了應(yīng)用[18]。
在工程運(yùn)營(yíng)方面,舟山地區(qū)淡化工程大部分由當(dāng)?shù)厮畡?wù)局、自來(lái)水公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng),淡化水直接進(jìn)入市政管網(wǎng),解決海島人民飲用水問(wèn)題;并采取季節(jié)性階段運(yùn)行方式,在雨量充沛的季節(jié),水庫(kù)的水可以滿(mǎn)足居民用水時(shí),海水淡化廠停止運(yùn)營(yíng)。在嵊泗縣,淡化水供水量已占當(dāng)?shù)毓┧偭康?0%以上。為保障市政供水安全,當(dāng)?shù)匦l(wèi)生防疫部門(mén)對(duì)海水淡化水的水質(zhì)情況進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)。如1998年以來(lái),嵊泗縣疾病預(yù)防控制中心就對(duì)淡化水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)工作[19],并開(kāi)展了飲用海水淡化水與心血管疾病患病關(guān)系的研究[20]。
經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行實(shí)踐,海水淡化水已成為舟山地區(qū)的重要供給水源,并有效地為島上經(jīng)濟(jì)社會(huì)及旅游產(chǎn)業(yè)等的發(fā)展提供了水資源安全保障。目前,舟山市正在創(chuàng)建國(guó)家級(jí)海水淡化試點(diǎn)城市,并提出了“一城五島”的海水淡化發(fā)展規(guī)劃藍(lán)圖。
結(jié)合上述地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀可以看出,當(dāng)前我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn):
一是在海水淡化技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面,我國(guó)海水淡化技術(shù)通過(guò)國(guó)家科技攻關(guān)的持續(xù)支持,在低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化關(guān)鍵技術(shù)方面取得重要進(jìn)展,完成多個(gè)示范工程,但國(guó)內(nèi)已建萬(wàn)噸級(jí)以上海水淡化工程仍然大部分采用國(guó)外技術(shù)。雖然國(guó)內(nèi)很多大型國(guó)企、民企紛紛涉足熱法海水淡化領(lǐng)域,卻尚未形成合力,在工程承攬、關(guān)鍵設(shè)備提供等方面與國(guó)外公司相比還存在較大差距。
二是在沿海地區(qū)海水淡化工程應(yīng)用方面,我國(guó)沿海地區(qū)海水淡化主要以工業(yè)應(yīng)用為主。雖然很多地區(qū)都開(kāi)展了海水淡化水面向社會(huì)供應(yīng)的探索,但受淡化成本、公眾接受度以及政策機(jī)制等因素的影響,尚沒(méi)有大范圍開(kāi)展對(duì)外供水。一些淡化工程因?yàn)檎也坏降蛹{用戶(hù),導(dǎo)致裝置閑置。除海水淡化工程外,一些企業(yè)結(jié)合自身需求及優(yōu)勢(shì)積極發(fā)展海水冷卻,并聯(lián)合周邊鹽場(chǎng)及鹽化企業(yè),開(kāi)展?jié)夂K汽}、濃海水化鹽制堿等,致力打造海水綜合利用鏈條。
三是在海島地區(qū)海水淡化工程應(yīng)用方面,當(dāng)前我國(guó)海島海水淡化項(xiàng)目主要以解決生活用水為主,且由供水部門(mén)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng),工程規(guī)模視需求而定。政府在建設(shè)資金補(bǔ)助、運(yùn)營(yíng)維護(hù)補(bǔ)助等方面出臺(tái)了很多政策,有效促進(jìn)了當(dāng)?shù)睾Ka(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
海水淡化是緩解我國(guó)水資源短缺的重要途徑,也是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成。近年來(lái),黨和國(guó)家高度重視海水淡化產(chǎn)業(yè),相繼將海水淡化納入到循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等多個(gè)國(guó)家法規(guī)、政策、規(guī)劃及文件中。2012年初,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》,提出:到2015年,我國(guó)海水淡化能力達(dá)到220-260 萬(wàn)噸/日;海水淡化原材料、裝備制造自主創(chuàng)新率達(dá)到70%以上;建立較為完善的海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈,關(guān)鍵技術(shù)、裝備、材料研發(fā)和制造能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。隨后國(guó)家發(fā)改委、科技部、國(guó)家海洋局又出臺(tái)《“十二五”海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《海水淡化科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》、《關(guān)于促進(jìn)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》,對(duì)未來(lái)一段時(shí)間我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了明確的要求。我國(guó)海水淡化面臨著廣闊的發(fā)展空間。但面對(duì)未來(lái)巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)還存在著一些問(wèn)題與不足。為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康、快速、有序發(fā)展,現(xiàn)結(jié)合國(guó)外有關(guān)經(jīng)驗(yàn),提出幾點(diǎn)發(fā)展模式建議。
在沿海地區(qū)發(fā)展海水淡化方面,建議有關(guān)城市和園區(qū)結(jié)合自身發(fā)展需求及條件,以大型電力、鋼鐵、化工等企業(yè)為依托,建設(shè)滿(mǎn)足工業(yè)用水需求的海水淡化工程,并推進(jìn)開(kāi)展海水淡化水的大規(guī)模社會(huì)供水。同時(shí)在有條件的情況下,積極發(fā)展海水直接利用和濃海水化學(xué)資源綜合利用,完善海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈條。
一是鼓勵(lì)依托沿海電力、化工、鋼鐵等優(yōu)勢(shì)企業(yè),發(fā)展萬(wàn)噸及以上海水淡化項(xiàng)目。技術(shù)上因地制宜,充分結(jié)合工廠各種能源和余熱,降低能源消耗。通過(guò)發(fā)展工業(yè)用海水淡化項(xiàng)目,提高海水淡化水對(duì)沿海缺水地區(qū)新增工業(yè)供水量的貢獻(xiàn)率,改變沿海高耗水行業(yè)的水資源利用方式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)。
二是大力推進(jìn)海水淡化水的社會(huì)供水產(chǎn)業(yè),滿(mǎn)足周邊企業(yè)及居民的用水需求。當(dāng)?shù)卣畱?yīng)完善海水淡化水對(duì)周邊企業(yè)、工業(yè)區(qū)、居民區(qū)以及市政管網(wǎng)供水的政策機(jī)制,組織建設(shè)海水淡化水專(zhuān)用區(qū)域供水管網(wǎng),協(xié)調(diào)海水淡化水進(jìn)入當(dāng)?shù)厥姓芫W(wǎng),出臺(tái)海水淡化水銷(xiāo)售價(jià)格補(bǔ)貼政策以及鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)海水淡化水進(jìn)行灌裝出售,從而全面提升海水淡化水社會(huì)供應(yīng)的規(guī)模和能力,保障當(dāng)?shù)赜盟踩?/p>
三是在有條件的情況下,積極發(fā)展海水直接利用及濃海水綜合利用,延伸海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈條,降低海水淡化成本。建議沿海地區(qū)結(jié)合沿海電廠及石化園區(qū)的新建和改擴(kuò)建項(xiàng)目,積極發(fā)展海水循環(huán)冷卻,節(jié)約替代寶貴的淡水資源;依托沿海市鎮(zhèn)的發(fā)展改造,在有條件的新建居住小區(qū)推進(jìn)發(fā)展海水沖廁;鼓勵(lì)海水淡化與海水冷卻工程聯(lián)合周邊鹽場(chǎng)及鹽化企業(yè),發(fā)展?jié)夂K汽}、化鹽制堿以及鉀、溴、鎂等化學(xué)資源提取及深加工等海水化學(xué)資源綜合利用,在有效利用海水資源的同時(shí),降低海水淡化成本。
在海島地區(qū)發(fā)展海水淡化方面,建議當(dāng)?shù)卣鶕?jù)海島的自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀、人口密度等不同因素,因地制宜開(kāi)展不同類(lèi)型海島海水淡化分類(lèi)示范,促進(jìn)海水淡化在海島的特色應(yīng)用和規(guī)模發(fā)展。
一是對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口眾多、已形成穩(wěn)定電網(wǎng)的大型海島,建議參照沿海大陸發(fā)展海水淡化的有關(guān)模式,根據(jù)海島自然、經(jīng)濟(jì)和能源情況,因地制宜發(fā)展大、中、小型海水淡化,并積極發(fā)展海水冷卻、海水沖廁、濃海水制鹽以及海水化學(xué)資源提取等海水綜合利用產(chǎn)業(yè)。二是對(duì)于地理位置偏遠(yuǎn)、人口稀少、沒(méi)有外聯(lián)電網(wǎng)且尚不具備發(fā)電能力的小型海島,致力發(fā)展與太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等可更新能源相結(jié)合的、靈活彈性的小型海水淡化裝置。三是對(duì)于離大陸較近的缺水小島,可獨(dú)立安裝海水淡化裝置,或通過(guò)輸送大陸已有淡化工程產(chǎn)品水來(lái)解決島上居民的用水問(wèn)題。
通過(guò)以上工作的開(kāi)展,滿(mǎn)足島內(nèi)工業(yè)用水、生活用水以及旅游用水需求,保障海島地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展用水安全,并為我國(guó)海島開(kāi)發(fā)保護(hù)與管理以及國(guó)家海洋維權(quán)提供供給保證。
對(duì)于內(nèi)陸地區(qū),建議采取以下三種模式發(fā)展海水淡化:發(fā)展海水淡化裝備制造業(yè)、近岸城市應(yīng)用海水淡化水以及內(nèi)陸發(fā)展苦咸水淡化。
一是積極發(fā)展海水淡化裝備制造產(chǎn)業(yè),培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。建議有條件的地區(qū)充分依托當(dāng)?shù)乜蒲性核?、高校及企業(yè)在海水淡化技術(shù)研發(fā)、咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)、裝備制造、零部件生產(chǎn)加工、工程承攬等方面的能力,通過(guò)加強(qiáng)集聚、組建聯(lián)盟等方式,促使分散的各類(lèi)資源形成合力,參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。培育一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的海水淡化裝備制造企業(yè)和工程總包公司,形成海水淡化產(chǎn)品裝備制造基地,使海水淡化裝備制造產(chǎn)業(yè)成為內(nèi)陸地區(qū)新的國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
二是在合理的成本范圍內(nèi),推動(dòng)海水淡化水在近岸城市的應(yīng)用。我國(guó)北方地區(qū)水資源極度短缺,北京、天津、山東、河北等地多年人均水資源量不足500 立方米。對(duì)于一些極度缺水、急需解決水危機(jī)的北方近海大型城市,將海水淡化水納入當(dāng)?shù)厮Y源配置體系,既能解決缺水的燃眉之急,優(yōu)化當(dāng)?shù)厮Y源結(jié)構(gòu),增強(qiáng)城市供水的可靠性、安全性和多元化,又能改變當(dāng)?shù)剡^(guò)度依賴(lài)水庫(kù)或調(diào)水的狀況,減少與周邊缺水地區(qū)的爭(zhēng)水問(wèn)題,避免了對(duì)被引水地區(qū)的環(huán)境負(fù)面影響和間接經(jīng)濟(jì)影響。
三是積極推廣地下苦咸水淡化工程,解決當(dāng)?shù)鼐用耧嬎щy的問(wèn)題。我國(guó)北方沿海和內(nèi)陸廣大干旱缺水地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的苦咸水資源。建議當(dāng)?shù)胤e極推廣地下淺層咸水淡化技術(shù),因地制宜發(fā)展地下咸水淡化工程。在利用地下咸水的過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)政府引導(dǎo),制定集中開(kāi)采或分散開(kāi)采方案,興建咸水水源地,發(fā)展當(dāng)?shù)叵趟c(diǎn),形成規(guī)范化的淡水生產(chǎn)、銷(xiāo)售體系,避免盲目開(kāi)發(fā)和無(wú)序開(kāi)采。
為促進(jìn)我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我們提出如下保障措施建議:
一是國(guó)家從戰(zhàn)略高度和水資源安全層面重視海水淡化。國(guó)家應(yīng)將海水納入國(guó)家水資源配置體系和區(qū)域水資源規(guī)劃,推進(jìn)海水淡化水進(jìn)入市政供水系統(tǒng)以及在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)海水淡化水的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)供應(yīng),確立海水作為缺水城市和海島的重要補(bǔ)充水源的戰(zhàn)略定位。
二是盡快研究出臺(tái)促進(jìn)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的激勵(lì)政策。有關(guān)部委應(yīng)制定出臺(tái)海水淡化水進(jìn)入市政管網(wǎng)的水價(jià)機(jī)制和運(yùn)營(yíng)政策;由國(guó)家引導(dǎo)地方建立專(zhuān)門(mén)的財(cái)政渠道,投資建設(shè)海水淡化水供水系統(tǒng),對(duì)進(jìn)入市政供水系統(tǒng)的海水淡化水進(jìn)行水價(jià)補(bǔ)貼;建立企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制。
三是建議國(guó)家加大對(duì)自主創(chuàng)新海水淡化技術(shù)研發(fā)和示范的投入支持。建議國(guó)家集中安排資金,支持海水淡化基礎(chǔ)性研究及創(chuàng)新性研發(fā),支持自主創(chuàng)新核心技術(shù)突破,支持大型工程裝備成套化和系統(tǒng)集成技術(shù)研究,支持自主技術(shù)規(guī)模化示范等,提高我國(guó)海水淡化技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
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