趙玉杰，郝艷萍

（山東社會科學院海洋經濟研究所 青島 266071）

山東省海岸線長達3121km，占全國海岸線的1／6，海水資源非常豐富；但淡水資源嚴重短缺，人均水資源量僅有328m3，尚不到全國人均水資源量的1／6。尤其是膠東沿海地區(qū)，淡水資源更是極度匱乏，青島、煙臺、威海等城市的人均生活用水量多年來徘徊在每年僅數(shù)十立方米。水資源已經成為制約社會進步和經濟發(fā)展的瓶頸。海水利用已成為解決山東沿海地區(qū)水資源短缺的現(xiàn)實選擇。

1 山東省海水利用產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

海水利用主要有3個方面：一是海水代替淡水直接作為工業(yè)用水和生活雜用水，用量最大的是做工業(yè)冷卻用水，其次還可用在洗滌、除塵、沖灰、沖渣、化鹽制堿和印染等；二是海水經淡化后，提供高質淡水，供高壓鍋爐用，淡化水經礦化后作飲用水；三是海水綜合利用，即提取化工原料等。

1.1 海水直接利用

海水冷卻指用海水取代淡水作為工業(yè)冷卻水，是海水直接利用的主要方式之一。在海水冷卻技術方面，海水直流技術已得到廣泛的應用推廣。海水循環(huán)冷卻技術進入1萬m3／h級產業(yè)化示范階段。山東省鼓勵電力、石化、化工、鋼鐵等高用水行業(yè)利用海水替代淡水發(fā)展生產，并對海水淡化、水電聯(lián)產、海水冷卻和海水沖洗等項目，優(yōu)先立項，重點支持。目前，火電廠和核電廠直接利用海水作為工業(yè)冷卻水已有一定規(guī)模，沿海一些火電廠開始應用海水脫硫。目前主要應用于沿海城市和苦咸水地區(qū)的電力、石化、鋼鐵和化工等行業(yè)。

為進一步推廣海水直接利用，山東省沿海各市具備海水利用條件的化工等行業(yè)以解決冷卻用水為重點，分期分批推廣應用海水直流冷卻和循環(huán)冷卻技術，鼓勵應用海水循環(huán)冷卻技術，建設海水循環(huán)冷卻示范工程。威海市主要有華能電廠和新力熱電兩家企業(yè)利用海水進行循環(huán)冷卻，華能電廠循環(huán)冷卻每年利用海水2500萬m3，新力熱電每年利用海水5.5億m3。煙臺市從1998年起，開始把海水用作工業(yè)冷卻水。目前，山東百年電力發(fā)展股份有限公司、蓬萊東海熱電有限公司和煙臺西部熱電有限公司等，每年用海水冷卻水用量達10億t。其中，山東百年電力發(fā)展股份有限公司全年用海水冷卻水約8.76億t，可節(jié)約淡水660萬t；煙臺西部熱電有限公司的海水冷卻系統(tǒng)日節(jié)約淡水2000t，均獲得巨大的經濟效益。

山東在生活用水方面，利用海水灌溉蔬菜、沖廁等方面也取得了成功。2009年膠南市海之韻小區(qū) “海水沖廁”項目通過了科技部的驗收，目前該小區(qū)的沖廁用水占到居民全部生活用水的30%，日節(jié)約生活用水量近300t，年節(jié)水量超過10萬t。沖廁用海水價格低廉，僅為2元／m3，比普通生活用水還便宜0.3元。海之韻小區(qū)已正式成為我國內地首家將海水引入大生活用水的示范小區(qū)。

2004年全國首個海水空調項目在青島建成，該項目是利用少量電能從海水中提取熱量和冷量，達到制熱和制冷的效果。據(jù)預測，使用海水源熱泵技術制冷供熱的成本比使用燃氣鍋爐每年要節(jié)約成本40%左右，運行費用每年要節(jié)約一半，使用年限要高于燃氣鍋爐10年以上。

1.2 海水淡化

山東是全國海水淡化應用最廣泛的省份。海水淡化技術日漸成熟，主要以反滲透和低溫多效蒸餾為主，海水淡化量占全國的一半以上。截至2006年年底海水直接利用量超過20億m3。建成海水淡化工程17處，日淡化海水3.5萬t，占全國淡化水量的25%。目前，山東省海水淡化利用的進程不斷加快。在未來幾年，預計投資36.12億元，興建21處海水淡化工程，日淡化能力達到41萬m3，年供水量達13969萬m3以上。目前，大型的海水淡化項目主要分布在青島、煙臺和威海3個城市。

1.2.1 青島海水淡化現(xiàn)狀

青島的海水淡化產業(yè)走在全國前列，海水淡化日生產總規(guī)模已超過3200t。海水淡化技術逐漸成熟，海水淡化的噸成本包括設備折舊與投資回報已降至5元左右，而且海水淡化水的水質已達到瓶裝飲用純凈水標準。海水變淡水優(yōu)勢日益凸顯，產業(yè)化前景十分可觀。

青島黃島發(fā)電廠是山東省淡化海水利用的一個成功典型。黃島發(fā)電廠近年與天津海水淡化與綜合利用研究所合作，啟動了低溫多效海水淡化工程，生產出高標準的鍋爐用水和優(yōu)質的純凈飲用水。其中，海水淡化的鍋爐用水已占到整個鍋爐供水比例的100%，節(jié)約自來水173萬t，為企業(yè)節(jié)約水費支出567萬元；純凈飲用水質高于國家頒布的飲用純凈水水質要求，目前日產純凈水60t。黃島發(fā)電廠已擁有兩條日產3000t、一條日產10000t反滲透海水淡化裝置，日淡化水能力達1.6萬t，不僅滿足了開發(fā)區(qū)企業(yè)工業(yè)用水需求，還可作為市政用水。青島百發(fā)海水淡化項目是我國目前最大的海水淡化項目，總規(guī)模為10萬t／d，目前已基本完工，投產后淡化水將直接進入自來水市政管網(wǎng)供市民飲用，每天提供的淡水將占目前市內4區(qū)淡水量的1／6。此外，青島3個日產水7000m3以上的海水淡化項目正在加緊建設。在不久的將來，膠州灣將成為青島市居民日常淡水供應的 “水源地”，屆時居民規(guī)模利用淡化海水真正成為現(xiàn)實。

未來的5～10年內，青島市還將陸續(xù)建設或擴建11處濱海海水淡化廠、4處海島型小型淡化裝置和1處內陸苦咸水淡化廠。預計2015年，海水淡化能力達38萬t／d，海水淡化產業(yè)年總產值達到120億元，帶動機械制造、高分子材料和技術服務等行業(yè)產值增加400億元。

1.2.2 威海

威海市華能威海電廠是威海市主要的海水淡化企業(yè)，年淡化海水237萬m3，日產淡水2500t。截至2005年7月劉公島海水淡化項目投產，威海在建和已建成的海水淡化工程總處理能力可達到1.8萬t／d，接近目前市區(qū)日用水量的1／5。威海市的海水淡化應用范圍已經從工業(yè)領域擴展到民用領域，初步形成了產業(yè)化。

總體來看，威海市海水利用業(yè)開發(fā)規(guī)模不大，層次不高。目前，海水利用企業(yè)僅有2家，全年海水利用量僅為5.75億m3，適用范圍局限在海水冷卻和海水淡化兩個方面。

1.2.3 煙臺

煙臺的海水淡化業(yè)主要分布在部分海島上。由于獨特的地理環(huán)境，海島上淡水極度匱乏。為解決島上居民的生活用水，2000年長島縣投資1200萬，在南長山島建成首座1000t海水淡化裝置；此后又在長島縣建立了5座海水淡化站，總規(guī)模達到日產淡水1850t，使10個有人居住海島中6個用上海水淡化水，直接受益人口達3.6萬人，占全縣總人口的81%［1］。

崆峒島的海水淡化工程，日淡化海水能力達500m3，基本滿足島上軍民需要。此外，煙臺核能海水淡化示范工程已獲批準，進入可行性研究階段，工程建成后，可以日產淡化海水14.5萬 m3，將大大緩解煙臺水資源的緊張狀況。

山東魯北反滲透海水淡化產業(yè)化示范工程項目已進入可行性研究階段，建成后日產淡化海水2萬m3，將緩解濱州的水資源緊張狀況。

1.3 海水化學資源的綜合利用

近年來，山東省海水綜合利用取得新突破。其中，以?；瘓F和魯北集團為代表的 “一水多用”模式，不僅可以豐富水產養(yǎng)殖的品種，還降低了制鹽和化工生產的能源消耗，實現(xiàn)了在現(xiàn)有技術經濟條件下海水資源的最大化利用。據(jù)不完全統(tǒng)計，全省海水資源綜合利用產值已達26億元。目前，山東沿海地區(qū)已將海水 “一水多用”技術作為發(fā)展重點，加大從海水中提取鹽、溴、鎂等系列產品的研發(fā)和推廣力度，建設大規(guī)模海水提溴、提鎂示范項目。將海水淡化與發(fā)展新型制鹽業(yè)相結合，利用海水淡化產生的濃海水制鹽。

山東魯北企業(yè)集團在海水綜合利用方面，已建成了 “初級鹵水（濃縮海水）養(yǎng)殖、中級鹵水提溴、飽和鹵水制鹽、苦鹵提取鉀鎂、鹽田廢渣鹽石膏制硫酸聯(lián)產水泥、海水送熱電冷卻、精制鹵水送到氯堿裝置制取燒堿”的海水“一水多用”產業(yè)鏈［2］，極大地降低了生產成本。檢測表明，魯北生態(tài)工業(yè)園的科技、經濟、社會、生態(tài)等綜合貢獻率，高出丹麥卡倫堡生態(tài)工業(yè)園1倍。山東?；瘓F以發(fā)展海洋化工新興產業(yè)為主導。主要產品有40多種，其中純堿、原鹽、溴素、三聚氰胺和氯化鈣等10種產品產量及市場占有率均居全國首位，成為全國最大的海洋化工生產基地和出口創(chuàng)匯基地。

東營市、濱州市沿海地區(qū)也大力發(fā)展以原鹽生產為基礎、鹽化工與養(yǎng)殖為兩翼的 “一水多用”循環(huán)發(fā)展模式，將海水先用于魚、蝦、貝、蟹混養(yǎng)，等養(yǎng)殖品種出池后，再將海水放養(yǎng)鹵蟲，待鹵蟲出池后，再將海水提溴，提溴后的海水曬鹽，最后將曬鹽后排出的苦鹵加工成氯化鎂等化工產品。大大提高了海水的綜合利用率，并獲得了可觀的經濟收益。2008年，東營市河口區(qū)新戶鄉(xiāng)灘涂養(yǎng)殖面積已發(fā)展到1.1萬hm2，海產品總產量達到5萬t，實現(xiàn)產值2.6億元；鹽田開發(fā)面積已達1.33萬hm2，結晶區(qū)面積600萬m2，全鄉(xiāng)生產原鹽35萬t、溴素2600t，實現(xiàn)財政收入1400萬元。

青島利用海水淡化剩余的濃鹽水制鹽，既減少曬鹽時間、曬鹽池占地面積，又大大降低鹽田制鹽成本。經初步估算，制鹽成本將減少1／3左右。同時，從剩余的濃鹽水中提取鉀、鎂等元素，作為化學肥料的原料應用于農業(yè)。

2 山東海水利用業(yè)的結構分析

2.1 產業(yè)結構

（1）海水淡化以解決海島軍民、沿海城市居民生活用水和作為鍋爐補水等工業(yè)用水為重點，使海水淡化水成為海島的第一水源、沿海城市的重要水源。海水淡化技術主要以低溫多效蒸餾和反滲透為主。

（2）海水直接利用主要在電力、化工等行業(yè)用作冷卻用水，鼓勵應用海水循環(huán)冷卻技術，建設海水循環(huán)冷卻示范工程。如，利用熱電廠海水冷卻排放的溫排水開展海水養(yǎng)殖，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用和綜合利用，建立封閉型循環(huán)海水養(yǎng)殖示范項目，避免或減少養(yǎng)殖排水對海域的污染。擴大海水直接利用領域，推廣海水源熱泵技術，鼓勵電力、鋼鐵、石化、化工等行業(yè)利用海水脫硫、沖灰、沖渣。建設一批海水抽水站、配水庫、輸送管道等設施，逐步擴大大生活用海水的使用范圍。

（3）在海水化學資源綜合利用方面，發(fā)展重點是海水 “一水多用”模式，把海水循環(huán)冷卻、余熱海水利用、海水淡化以及化學資源利用有機結合起來，延伸海水利用產業(yè)鏈，實現(xiàn)資源綜合利用。

（4）利用新能源發(fā)展海水淡化。海水淡化技術所需能源主要來自石油、煤炭等化石燃料。傳統(tǒng)的化石燃料是不可再生能源，隨著海水淡化規(guī)模的不斷擴大，勢必給環(huán)境帶來新的壓力。從世界能源利用趨勢看，傳統(tǒng)化石燃料的替代型能源主要有風能、波浪能、太陽能、地熱能、海洋能和寄生物質能等［3］。山東擁有豐富的風能、波浪能和潮汐能，可將這些可再生資源與海水淡化相結合的工藝與技術，實現(xiàn)環(huán)境零污染。

2.2 空間布局

山東海水利用業(yè)在空間結構上呈現(xiàn)出以青島為中心，沿海岸呈帶狀分布的特點。山東省正在努力打造1個海水利用綜合區(qū)：青島海水利用業(yè)幾乎涵蓋了海水沖廁、工業(yè)冷卻、海水采暖和制冷、海水淡化、海水加工等各個方面，作為集科研、應用、產業(yè)化示范于一體的海水利用中心發(fā)展區(qū)，為沿海其他地區(qū)提供海水利用咨詢、設備設計加工等服務。建設3個產業(yè)帶，包括煙臺、威海建設海水淡化產業(yè)帶、濰坊、濱州、東營建設海水化學資源綜合利用產業(yè)帶，環(huán)山東半島沿海工廠化海水養(yǎng)殖產業(yè)帶；實施4個示范工程（煙臺牟平區(qū)養(yǎng)馬島16萬m3／d低溫核能海水淡化工程、青島黃島電廠8萬m3／d海水淡化工程、青島百發(fā)10萬m3／d反滲透海水淡化工程、沿海高耗水企業(yè)海水直接利用示范工程）。

2.3 山東海水利用業(yè)在全國的地位

山東海水利用業(yè)中，海水淡化業(yè)相對發(fā)展得比較成熟。下面以海水淡化業(yè)為例，分析山東海水利用業(yè)在全國的地位。

我國海水淡化技術已日趨成熟。據(jù)統(tǒng)計，截止2006年6月底，我國已建成投產的海水淡化裝置總數(shù)為41套，合計產水能力12.0394萬m3／d（圖1）。在已建成的41套海水淡化裝置中，山東省占14套，合計產水能力1.661萬m3／d；浙江省占12套，合計產水能力4.561萬m3／d；遼寧省占8套，合計產水能力1.0944萬m3／d；河北省占2套，合計產水能力3.0萬m3／d；天津市占3套，合計產水能力1.7萬m3／d；其他省市占2套，合計產水能力0.023萬m3／d。

圖1 沿海省、市、自治區(qū)所占海水淡化產量和裝置數(shù)量的比例

由圖1可以看出，北方地區(qū)的技術發(fā)展領先全國。山東省海水淡化裝置數(shù)量全國最多，占到34%；而海水淡化產量僅占14%；浙江省海水淡化產量居全國第一位，占到38%；河北省海水淡化裝置僅有2套，其海水淡化能力卻超過山東，占到全國的25%。這說明，山東省海水淡化業(yè)雖位居全國前列，但與浙江省和河北省相比仍有一定差距。

山東海水淡化業(yè)在經歷了初期的飛速發(fā)展和產業(yè)擴張之后，發(fā)展受到了制約；究其原因，仍是產業(yè)規(guī)模小層次低、技術水平不高，難以實現(xiàn)產業(yè)化。

3 山東省海水利用產業(yè)發(fā)展存在的問題

（1）海水淡化成本較高，海水淡化的噸水成本已降到5元左右，但相對于偏低的自來水價格仍然偏高［4］。以青島市為例，水庫自來水制水成本價為3.8元／m3，南水北調制水成本價為5.5元／m3，水電聯(lián)產海水淡化成本為4.3～5.1元／m3，獨立海水淡化廠為6.0元～6.7元／m3。海水淡化水最低的成本價也比普通自來水價高0.5元，很難形成居民規(guī)模用水。

（2）海水淡化技術支撐不足。2006年，浙江省海水淡化占據(jù)了全國海水淡化市場60%以上的份額，年產值超過20億元。浙江省海水淡化業(yè)的快速發(fā)展與海水利用領域雄厚的科研技術實力密切相關。杭州水處理技術開發(fā)中心是從事海水淡化及膜法水處理技術研究和產業(yè)化的專門機構，承擔了國家千噸級到萬噸級的全部反滲透海水淡化示范工程，國內市場占有率超過60%。可見，只有加大相關領域的科技創(chuàng)新，提高產業(yè)效率，提升海水淡化業(yè)的產業(yè)層次，才能給新興的海水淡化業(yè)注入持續(xù)發(fā)展的后勁。

（3）海水淡化資金投入不足。目前，山東的部分海水淡化工程的運營情況并不理想，很大程度是經濟的原因。威海新力熱電的海水淡化項目資金來源問題至今尚未妥善解決。石島水產集團海水淡化工程在試運行結束后，在相當長的一段時間里一直未正式運行。石島水產集團的淡化成本是5元／t，因為遠高于市場價格，不得不在剛建成還未正式運行就被迫停產，原定的第二臺機組建設計劃也被迫擱淺。要解決資金不足問題，必須多企業(yè)、社會渠道籌措資金，引入BOT融資模式。

（4）海水淡化目前仍然沒有形成良好的政策環(huán)境，亟須具體的扶持政策。海水淡化的建設和運行成本仍然過高，沒有政府的資金和政策引導，很難形成規(guī)模。劉公島海水淡化工程之所以能夠堅持運行，是因為為解決島上飲水問題，財政對每噸淡化水予以3.15元的補貼。為增強海水利用企業(yè)的市場競爭能力，對進入城市供水管網(wǎng)的淡化水，政府應給予適當?shù)难a貼。此外，對以供應居民生活用水為主要目的的海水淡化水廠和以海水作為鍋爐軟化水、冷卻用水的工業(yè)企業(yè)，在電價、稅收等方面應給予優(yōu)惠，對其供水管網(wǎng)建設給予一定的資金支持。

（5）海水淡化與產業(yè)結合不緊密，缺乏有力的科技投入。海水資源開發(fā)利用正處于技術迅速成長、需要規(guī)模示范和催化培育產業(yè)形成的關鍵時期。然而，目前對海水資源開發(fā)利用的投入主要為科研領域，對示范工程的資金投入不足。而科研機構與產業(yè)界的結合又不夠緊密。如，鎂系產品的開發(fā)停留在低水平的主要原因是對其在苦鹵化學資源綜合利用中的作用認識不足、投入不夠，致使鎂系產品的開發(fā)與國外的差距越來越大。

4 結束語

海水利用業(yè)作為新興產業(yè)，與傳統(tǒng)產業(yè)相比，成長時間短、產業(yè)發(fā)展不足、投資大、風險高；但低消耗、零污染，能夠從根本上解決沿海地區(qū)水資源匱乏制約社會經濟發(fā)展的問題，同時也是傳統(tǒng)產業(yè)發(fā)展的重要支撐。海水利用業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。山東海水利用技術已基本成熟，海水利用產業(yè)已有一定的基礎和規(guī)模，但產業(yè)規(guī)模仍較小、發(fā)展速度較慢、綜合配套弱，需要政府給予進一步的引導和扶持。

［1］張潤慶，吳晨立，黃晰 .煙臺市海水資源利用的實踐與思考［J］.山東水利，2008（4）：55－56.

［2］王強 .威海市海水產業(yè)現(xiàn)狀分析與發(fā)展規(guī)劃探討［J］.山東水利，2008（4）：36－38.

［3］林斯青 .國外海水反滲透淡化技術現(xiàn)狀及未來［J］.水處理技術，1998（2）：1－6.

［4］李毓林，勒國厚 .海水淡化現(xiàn)狀及應用前景［J］.水利科技與經濟，2001（12）：166－167.