張亮
海水利用主要包括海水淡化利用、海水直接利用和海水化學(xué)資源利用等。近年來(lái),隨著淡水資源供需形勢(shì)日益嚴(yán)峻,充分發(fā)揮海水的水資源價(jià)值,在緩解淡水資源短缺方面具有重要意義。
第一,通過(guò)海水淡化利用直接增加淡水供給總量。海水淡化利用是指將水中的多余鹽分和礦物質(zhì)去除得到淡水的過(guò)程。海洋中蘊(yùn)藏著豐富的淡水,其總量約占海水的97%,相當(dāng)于13.3億立方公里之多,是一個(gè)最大而又穩(wěn)定可靠的淡水儲(chǔ)庫(kù)。通過(guò)海水淡化技術(shù),將原來(lái)的海水轉(zhuǎn)化為可以直接利用的淡水資源,可以直接增加淡水總量,從而通過(guò)開(kāi)源增量有效緩解淡水資源缺乏的局面。第二,通過(guò)海水直接利用可以減少淡水資源的消耗。海水直接利用技術(shù),是以海水直接代替淡水作為工業(yè)用水和生活用水等相關(guān)技術(shù)的總稱。海水直接利用主要包括海水直流冷卻、海水循環(huán)冷卻和大生活用海水等,并以海水直流冷卻為主。加強(qiáng)海水的直接利用,通過(guò)直接采用海水替代原來(lái)對(duì)淡水資源的使用,可以直接減少淡水資源的消耗,是解決沿海地區(qū)淡水資源緊缺的重要措施。第三,海水利用具有巨大的開(kāi)發(fā)空間。地球的表面有71%被水覆蓋,其中96.5%是海水,而淡水只占2.5%,可利用的淡水不足1%。因此,相對(duì)于我國(guó)淡水資源總量較少的現(xiàn)實(shí)而言,海水資源總量較大,可以說(shuō)取之不盡,用之不竭,開(kāi)發(fā)空間非常巨大。
1.國(guó)家高度重視海水利用的發(fā)展,出臺(tái)了一系列指導(dǎo)政策,為海水利用的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2005年國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家海洋局、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布了《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》,為海水利用的快速發(fā)展提供了重要支持,2012年,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》,科技部、國(guó)家發(fā)展改革委組織編制了《海水淡化科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》,國(guó)家發(fā)展改革委又制定了《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,此后海水利用作為主要內(nèi)容經(jīng)常被列入循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保、海洋經(jīng)濟(jì)等國(guó)家和地方重要規(guī)劃中。如2013年印發(fā)的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃》、《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》、《國(guó)家海洋事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《適用于海島的節(jié)能環(huán)保技術(shù)產(chǎn)品目錄》、《天津海洋經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展示范區(qū)規(guī)劃》、《深圳市海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2013年-2020年)》等,以及地方的一些專項(xiàng)規(guī)劃,如《浙江省海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《河北省加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)方案(2013年-2015年)》和《青島市海水淡化裝備制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,都對(duì)海水利用有明確的要求,對(duì)海水利用行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了很好的促進(jìn)作用。
2.海水淡化利用發(fā)展較為迅速,為解決沿海省市的缺水問(wèn)題提供了重要思路。一是近年來(lái),全國(guó)已建成海水淡化工程總體規(guī)模增長(zhǎng)較為迅速。截至2013年底,全國(guó)已建成海水淡化工程103個(gè),產(chǎn)水規(guī)模900830噸/日,約為2000年11350噸/日的80倍。主要分布在沿海的天津、山東、浙江、河北、遼寧、廣東、江蘇、福建、海南9個(gè)省市。二是我國(guó)的海水淡化在技術(shù)研發(fā)、裝備制造、工程設(shè)計(jì)建設(shè)和工程應(yīng)用等方面都取得了較快地發(fā)展。國(guó)際上已商業(yè)化應(yīng)用的主流海水淡化技術(shù)主要有反滲透、低溫多效和多級(jí)閃蒸等三種技術(shù)。我國(guó)主要采取的是反滲透和低溫多效海水淡化技術(shù)。截至2013年底,全國(guó)共有應(yīng)用反滲透技術(shù)的工程90個(gè),產(chǎn)水規(guī)模573540噸/日,占全國(guó)總產(chǎn)水規(guī)模的63.67%;應(yīng)用低溫多效技術(shù)的工程11個(gè),產(chǎn)水規(guī)模321090噸/日,占全國(guó)總產(chǎn)水規(guī)模的35.64%。另外,在用途方面,北方以大規(guī)模的工業(yè)用海水淡化工程為主,南方以民用海島海水淡化工程為主。截至2013年底,海水淡化水用于工業(yè)用水的工程規(guī)模為637260噸/日,占總工程規(guī)模的70.74%。其中,火電企業(yè)為30.43%,核電企業(yè)為 2.44%,熱電企業(yè)為3.33%,化工企業(yè)為12.21%,石化企業(yè)為14.00%,鋼鐵企業(yè)為8.33%。用于居民生活用水的工程規(guī)模為263330 噸/日,占總工程規(guī)模的29.23%。用于綠化等其他用水的工程規(guī)模為240噸/日,占0.03%。
3.近年來(lái),我國(guó)海水直接利用穩(wěn)步增長(zhǎng),在減少淡水資源消耗方面起到了重要作用。目前,我國(guó)的海水直接利用主要作為火(核)電的冷卻用水,并且年利用海水量穩(wěn)步增長(zhǎng),截至2013年底,年利用海水作為冷卻水量為883億噸。并且國(guó)內(nèi)海水直流冷卻技術(shù)已基本成熟。大連、青島、寧波、廈門、深圳等沿海城市的近百家單位利用海水作為工業(yè)冷卻水,火電、核電等電力企業(yè)利用海水作冷卻水量約占90%以上。從區(qū)域來(lái)看,截至2013年底,遼寧、天津、河北、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西、海南11個(gè)沿海省區(qū)市均有海水直流冷卻工程分布。
盡管我國(guó)的海水利用已經(jīng)有了快速的發(fā)展,但是受一些制約因素的影響,目前的海水利用與發(fā)展的目標(biāo)要求相比,仍有較大的差距。以海水淡化為例,目前我國(guó)的海水淡化產(chǎn)能與《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中提出的到2015年我國(guó)海水淡化產(chǎn)能達(dá)到220萬(wàn)立方米/日以上的目標(biāo)相比,仍有不小的差距。
第一,海水淡化成本較高,影響到推廣使用。淡化海水成本問(wèn)題一直是限制淡化水廣泛利用的主要瓶頸,盡管海水淡化的成本逐年下降,目前每噸成本已經(jīng)下降至5元-6元左右,但這樣的水價(jià)仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)城市的居民生活用水的價(jià)格。并且在海水淡化后輸送上,采取長(zhǎng)距離管道輸送的造價(jià)及施工成本也非常高,因此,雖然目前我國(guó)已經(jīng)具備了萬(wàn)噸級(jí)海水淡化的工程能力,但是過(guò)高的成本嚴(yán)重影響到海水淡化的推廣使用,致使一些海水淡化設(shè)備處于閑置狀態(tài)。
第二,國(guó)內(nèi)海水利用的技術(shù)自主創(chuàng)新能力有待提高。從海水利用的現(xiàn)有技術(shù)水平而言,我國(guó)海水利用的技術(shù)領(lǐng)先于中東地區(qū),但整體技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平還存在較大差距,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)較少,設(shè)備制造及配套能力較弱。以海水淡化為例,盡管我國(guó)目前已建成的海水淡化項(xiàng)目的技術(shù)水平相對(duì)較高,但是核心設(shè)備有相當(dāng)比例來(lái)自國(guó)外,國(guó)產(chǎn)化程度非常低,國(guó)內(nèi)已建成的萬(wàn)噸級(jí)海水淡化工程幾乎全部采用國(guó)外技術(shù)。
第三,資金投入不足嚴(yán)重制約海水利用的發(fā)展。一方面海水淡化的成本高于傳統(tǒng)供水價(jià)格,使得淡化水難以與傳統(tǒng)水源獨(dú)立開(kāi)展市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng),因此,必須加大補(bǔ)貼,降低淡化水的價(jià)格,才能促進(jìn)海水淡化的推廣利用;另一方面,海水直接利用,由于直接使用海水,必須改變?cè)惺褂玫钠骶叩牟馁|(zhì)等,因此勢(shì)必存在前期工程改造投入較大的問(wèn)題,讓企業(yè)獨(dú)力承擔(dān)相應(yīng)的費(fèi)用,將會(huì)嚴(yán)重影響企業(yè)利用海水的積極性。目前資金支持不足,致使海水淡化企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)難以正常運(yùn)行。
第四,對(duì)海水利用的認(rèn)識(shí)水平有待進(jìn)一步提高。對(duì)于海水利用的重要性和緊迫性認(rèn)識(shí)不夠,目前的認(rèn)識(shí)主要停留在成本收益的經(jīng)濟(jì)角度,并沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到海水利用在解決我國(guó)水資源短缺方面的戰(zhàn)略價(jià)值。并且對(duì)于海水利用仍然存在著,如“ 海水淡化水不潔凈”等認(rèn)識(shí)誤區(qū)。
降低成本是海水利用發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了達(dá)到降低海水利用成本的目標(biāo),必須加強(qiáng)海水的循環(huán)利用,提升海水利用率。如一些企業(yè)利用的海水淡化前置發(fā)電技術(shù),在制水過(guò)程前,能源用于發(fā)電,發(fā)電后產(chǎn)生的余熱直接參與制水,實(shí)現(xiàn)了能源梯級(jí)利用,直接降低成本。另外,也可以利用海水淡化、海水冷卻排放的濃縮海水,開(kāi)展海水化學(xué)資源綜合利用,形成海水淡化 、海水冷卻和海水化學(xué)資源綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí),加大余熱余壓蒸汽和可再生能源及核能在海水淡化中的利用,合理利用熱膜耦合和電水聯(lián)產(chǎn)等工藝,有利于進(jìn)一步降低海水淡化成本。
一是集中國(guó)內(nèi)海水利用相關(guān)專業(yè)的高校、研究部所的優(yōu)勢(shì)研究力量,全力搭建核心技術(shù)研發(fā)平臺(tái)、公共檢測(cè)服務(wù)平臺(tái),提升自主創(chuàng)新能力,加快海水淡化等海水利用核心技術(shù)和關(guān)鍵部件的研發(fā)步伐。二是加強(qiáng)海水利用專業(yè)人才的引進(jìn)與培養(yǎng),支持沿海省份的高等院校設(shè)立相關(guān)專業(yè),制定相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)辦法,鼓勵(lì)對(duì)國(guó)外相關(guān)專業(yè)人才的引進(jìn)。三是廣泛開(kāi)展國(guó)內(nèi)外海水利用技術(shù)的交流合作,加強(qiáng)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)與研究,緊跟國(guó)際先進(jìn)的步伐,利于國(guó)內(nèi)技術(shù)能力的提升。四是通過(guò)技術(shù)聯(lián)盟等方式,集中國(guó)內(nèi)科研院所、企業(yè)等優(yōu)勢(shì)力量,推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
一是通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼等方式,加強(qiáng)政府對(duì)于海水利用的財(cái)政支持。為了扶持海水利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,建議中央財(cái)政和地方財(cái)政加大資金投入力度,或者成立專門的海水利用支持基金,直接支持海水利用的技術(shù)研發(fā)、海水設(shè)備生產(chǎn)與制造、海水利用企業(yè)等。二是制定和完善有關(guān)海水利用的稅收優(yōu)惠政策,給予海水利用企業(yè)相應(yīng)的政策優(yōu)惠,如研究制定海水利用和開(kāi)發(fā)企業(yè)的所得稅、增值稅及營(yíng)業(yè)稅等的相關(guān)優(yōu)惠政策等。三是
鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)創(chuàng)新信貸品種和抵押方式以及支持符合條件的海水淡化企業(yè)通過(guò)發(fā)行股票、債券等多種方式籌集資金,加強(qiáng)對(duì)海水利用企業(yè)的金融支持。四是制定引導(dǎo)社會(huì)資本投資海水利用的管理與獎(jiǎng)勵(lì)辦法,加大社會(huì)資本投資海水利用的力度。
一是繼續(xù)推行試點(diǎn)先行的原則。按照2013年國(guó)家發(fā)改委印發(fā)的《關(guān)于公布海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)單位名單(第一批)的通知》(發(fā)改辦環(huán)資〔2013〕480號(hào))和《關(guān)于公布海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)單位名單(第二批)的通知》(發(fā)改辦環(huán)資〔2013〕2226號(hào))所確定的試點(diǎn)城市名單,加強(qiáng)對(duì)于試點(diǎn)城市海水利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)范指導(dǎo)。二是根據(jù)各地不同的實(shí)際情況,綜合考慮成本收益以及戰(zhàn)略利益等因素,確定海水利用的類型。如在北方電力等工程較為密集的地區(qū),加強(qiáng)海水直接利用工程的建設(shè),在南方加強(qiáng)針對(duì)海島生活用水的海水淡化工程的建設(shè)等。三是重視海水利用示范工程的建設(shè)力度。積極開(kāi)展海水淡化和海水直接利用的新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用示范,根據(jù)功能的不同,加強(qiáng)不同類型示范工程的建設(shè),如根據(jù)不同海域情況,采用膜法、熱法或熱膜耦合等工藝,建設(shè)一批大型海水淡化工程;建設(shè)海水淡化水進(jìn)入市政供水系統(tǒng)的試點(diǎn)工程等。
一方面,管理部門要全面認(rèn)識(shí)海水利用的戰(zhàn)略價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,特別是要充分認(rèn)識(shí)到海水利用在緩解淡水資源短缺方面的價(jià)值;另一方面,要通過(guò)電視、網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙等公開(kāi)媒體全面介紹海水利用相關(guān)知識(shí),通過(guò)舉辦展覽會(huì)和組織參觀示范工程等等多種方式,引導(dǎo)民眾增強(qiáng)水資源憂患意識(shí),充分認(rèn)識(shí)海水利用的重大意義,并客觀看待海水淡化和直接利用,走出“ 海水淡化水不潔凈”的認(rèn)識(shí)誤區(qū),利于海水利用的全面推廣。