張寒 吳畏

淮河流域及山東半島海水利用現(xiàn)狀與發(fā)展

張寒 吳畏

淮河流域及山東半島東臨黃海，有4000km的海岸線，且沿海經(jīng)濟發(fā)達、淡水資源相對短缺，具有利用海水的區(qū)位優(yōu)勢和需求空間。本文在淮河流域及山東半島沿海城市海水利用的現(xiàn)狀和已有經(jīng)驗的基礎上，分析淮河流域海水利用發(fā)展中存在問題及原因，探討海水利用的發(fā)展?jié)摿?、重點領域、地區(qū)和發(fā)展模式，提出促進海水利用發(fā)展的措施。

一、淮河流域及山東半島海水利用基本情況

1.海水直接利用

淮河流域及山東半島7個主要沿海城市均有海水直接利用工程分布，2013年總的海水直接利用量125.92億m3，主要分布在火核電、石化、鋼鐵等行業(yè)，海水主要作為工業(yè)冷卻水，其中火核電企業(yè)海水冷卻用量約占87%；還有一少部分其他方面的利用，如在青島的南姜小區(qū)建立了海水沖廁示范工程。

2.海水淡化利用

淮河流域及山東半島最早實施海水淡化工程是2000年建成的長島縣“海水淡化工程技術開發(fā)示范”項目?；春恿饔蚣吧綎|半島海水淡化工程發(fā)展主要經(jīng)歷兩個階段：一是2007年以前，主要是小型規(guī)模為主，供海島偏遠地區(qū)為主；二是2007年以后隨著青島電廠二期淡化和黃島電廠淡化等工程的建成，規(guī)模逐漸向1萬m3/d，供水目標也逐漸向城市、工礦企業(yè)重要補充水源發(fā)展，尤其是2013年1月建成的最大海水淡化工程—青島百發(fā)海水淡化工程，規(guī)模為10萬m3/d，超過了流域7個沿海城市十多年建設規(guī)模的總和。

海水淡化水的用途主要有兩類，一類是工業(yè)用水，如：黃島電廠、華能威海等海水淡化工程，規(guī)模為6.15萬m3/d，占34.28%；另一類是市政用水，如：青島百發(fā)、江蘇鹽城等海水淡化工程，規(guī)模為11.40萬m3/d，占63.50%；用于試驗等其他用水的工程規(guī)模為3980m3/d，占2.22%。

3.海水利用技術與成本費用

據(jù)有關典型海水直接利用設計報告分析，海水直接用于直流冷卻除增加5%～10%的設備防腐投資外，運行費用幾乎與淡水無區(qū)別。

海水淡化成本與淡化技術和規(guī)模關系密切。目前淮河流域及山東半島應用反滲透技術（SWRO）的工程27個，產(chǎn)水規(guī)模176375m3/d，占淮河流域及山東半島總產(chǎn)水規(guī)模的98.30%；應用低溫多效技術（MED）的工程1個，產(chǎn)水規(guī)模3000m3/d，占淮河流域及山東半島總產(chǎn)水規(guī)模的1.67%；應用MVC技術的工程1個，產(chǎn)水規(guī)模60m3/d，占淮河流域及山東半島總產(chǎn)水規(guī)模的0.03%。

根據(jù)調研資料分析，淮河流域典型海水淡化工程由于用途、淡化工藝及電價的差別，噸水投資約為7300元～10000元，制水成本范圍在4.1～9.0元/m3，由于長島縣的島上海水淡化工程規(guī)模很小，制水成本最高達24元/m3。

4.相關法律法規(guī)政策及規(guī)劃

近年來，海水利用受到國家及各級相關政府的高度重視，相關政策相繼出臺。2005年，國家發(fā)改委、海洋局、財政部發(fā)布實施了《海水利用專項規(guī)劃》。2006年，發(fā)改委、海洋局、財政部三部委聯(lián)合國家標準化管理委員會頒布了《海水利用標準發(fā)展計劃》。2011年中央1號文件《中共中央國務院關于加快水利改革發(fā)展的決定》和2012年國務院3號文件《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》都提出要“積極發(fā)展海水淡化和直接利用”。2012年2月，國務院辦公廳發(fā)布了《關于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》。2012年12月，國家發(fā)改委發(fā)布了《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》。同時，山東和江蘇兩大省份也出臺了相關政策與措施。

5.存在問題

海水利用方面的相關法律制度尚需完善。管理體系不健全、缺乏有效的產(chǎn)業(yè)鼓勵政策是限制淮河流域及山東半島海水利用的主要因素。此外，海水淡化成本仍偏高，缺乏競爭力；對海水利用的認識也有待提高。

二、淮河流域及山東半島海水利用發(fā)展需求和潛力

1.沿海地區(qū)水資源短缺對海水利用發(fā)展的需求

山東省境內(nèi)的北方沿海城市均屬資源型缺水城市，水資源緊缺形勢極為嚴峻。解決水資源短缺的途徑主要是依靠開發(fā)本地水和調運客水兩種方式。就山東省而言，開發(fā)本地水的主要方式之一是開采地下水，但由于沿海地區(qū)長時間、大范圍地超采地下水，已經(jīng)造成了地下水水位下降、地面下沉，甚至發(fā)生海水倒灌。同時，就外調水而言，部分地區(qū)不在已建調水工程送水范圍內(nèi)，新建調水工程存在地區(qū)協(xié)調難度大、前期投資大等問題；已經(jīng)具備調水條件的地區(qū)存在著外調水量供應成本較高、來水保障率不高的問題。與傳統(tǒng)措施相比，海水利用是一種可持續(xù)、長久解決水資源短缺的方式。

江蘇省境內(nèi)的南方沿海城市，盡管當?shù)厝司Y源占有量水平不高，但過境水資源較為豐富，且引水工程較為完善，所以可利用水資源量較為豐沛，對海水利用特別是海水淡化的需求不是很迫切。

2.沿海區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略調整對海水利用發(fā)展的需求

沿海地區(qū)作為海洋經(jīng)濟與陸地經(jīng)濟的交點，已成為世界各國各地區(qū)之間貿(mào)易、經(jīng)濟和文化的交匯點。沿海地區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢吸引著現(xiàn)代工業(yè)不斷向沿海地區(qū)聚集，呈現(xiàn)出大型工業(yè)趨海化分布的發(fā)展趨勢。隨著能源電力、石油化工、裝備制造、冶金等高耗水行業(yè)成為沿海地區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重點和支柱產(chǎn)業(yè)，沿海地區(qū)用水需求也出現(xiàn)較大規(guī)模增長。在沿海地區(qū)淡水資源短缺、淡水價格不斷上漲的情況下，對于沿海地區(qū)的工業(yè)企業(yè)，特別是電力、化工、石化等高耗水行業(yè)，利用海水作為工業(yè)冷卻水、海水淡化水作為工業(yè)鍋爐用水是緩解水資源緊張的有效措施。

3.海水利用發(fā)展?jié)摿?/p>

推進淮河流域沿海地區(qū)海水資源開發(fā)，對流域沿海地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展具有極其重要的戰(zhàn)略意義，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。淮河流域及山東半島雖然海水淡化年利用量不足2000萬m3，但海水年直接利用量已達126億m3，按替代淡水3%～5%，已相當于4～6億m3淡水資源量，已經(jīng)成為相關城市重要非常規(guī)水源，目前沿海地區(qū)的重點和支柱產(chǎn)業(yè)能源電力、石油化工、裝備制造、冶金等高耗水行業(yè)新增用水已優(yōu)先考慮使用海水，按照沿海各市現(xiàn)有經(jīng)濟發(fā)展速度和水平預測，未來10～20年，淮河流域及山東半島海水利用在現(xiàn)有基礎上，將增加替代淡水資源6～10億m3的利用量。

三、淮河流域及山東半島海水利用重點區(qū)域領域和發(fā)展模式

1.海水淡化重點領域

經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，海水淡化市場已形成了特定的格局。由于余熱利用和水電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)勢，沿海工業(yè)企業(yè)大量采用海水淡化，海水淡化因此進入了越來越多的工業(yè)領域，包括電力、鋼鐵、石油和化工等行業(yè)。海水淡化利用重點領域目前以工業(yè)用水為主，市政供水為輔。

工業(yè)企業(yè)用水主要包括三個方面：（1）沿海電力行業(yè)鍋爐用水，該市場的快速成長主要源于沿海新建項目必須采用海水淡化技術解決水源的國家產(chǎn)業(yè)政策導向；（2）沿海鋼鐵及石油和化工行業(yè)生產(chǎn)用水；（3）利用海水淡化形成“純堿生產(chǎn)、海水淡化、濃海水鹽化制堿、熱電聯(lián)產(chǎn)一體化”產(chǎn)業(yè)鏈，利用風能、太陽能、海潮能等新能源發(fā)展海水淡化，形成“新能源開發(fā)、海水淡化、鹽化工等產(chǎn)業(yè)一體化”產(chǎn)業(yè)鏈等，這是未來海水利用的一個新趨勢。

目前海水淡化水進入城市供水管網(wǎng)的情況還較少，一是僅在淡水資源極度緊缺地區(qū)發(fā)展；二是在偏遠孤島發(fā)展小規(guī)模海水淡化。尤其是像鹽城大豐風能淡化海水示范工程等，帶來小規(guī)模海水淡化的新技術革新，將會有力促進小規(guī)模海水淡化市政供水事業(yè)的發(fā)展。

2.海水直接利用重點領域

海水直接利用在電力、鋼鐵、石油和化工等高耗水行業(yè)已經(jīng)有了大量的應用，其中電力企業(yè)直接利用海水占主導地位。今后的工作重點是要鞏固和擴大沿海地區(qū)現(xiàn)有企業(yè)直接利用海水作為冷卻水的規(guī)模，對于新建企業(yè)必須要求海水作為冷卻水替代淡水。此外，還可在缺水嚴重的沿海城市利用海水替代大生活用水，或將海水作為城市消防用水、臨海市政道路沖洗水和游泳用水，以置換出稀缺的淡水資源。

3.流域北方沿海地區(qū)發(fā)展模式

北方沿海地區(qū)海水利用的發(fā)展模式是：大規(guī)模發(fā)展海水直接利用，大力發(fā)展海水淡化，以緩解淡水資源極度緊缺為主要目標。一是偏遠孤島發(fā)展小規(guī)模海水淡化，保障島居生活供水安全；二是沿海高耗水企業(yè)大量淡化海水滿足企業(yè)高保證率的優(yōu)質供水需求。創(chuàng)建海水利用綜合示范區(qū)和示范城市，示范推廣海水用作大生活用水、城市消防用水等，以海水淡化水作為市政用水的重要補充水源；建設國家海水利用產(chǎn)業(yè)化基地和裝備制造基地。

4.流域南方沿海地區(qū)發(fā)展模式

南方沿海地區(qū)海水利用的發(fā)展模式是：依托區(qū)域經(jīng)濟實力強、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平高等優(yōu)勢，結合區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展和結構調整，大力發(fā)展和推廣海水在產(chǎn)業(yè)中直接利用，適量發(fā)展海水淡化。通過科技進步實施利用風能、太陽能、海潮能等新能源發(fā)展海水淡化，形成“新能源開發(fā)、海水淡化、鹽化工等產(chǎn)業(yè)一體化”等產(chǎn)業(yè)鏈，生產(chǎn)優(yōu)質純水解決這些地區(qū)的水質性缺水和季節(jié)性缺水問題，形成具有較強競爭力的海水利用產(chǎn)業(yè)化南方基地。

四、對策與建議

1.完善法律法規(guī)，明確管理職責

推動相關法律法規(guī)的完善、制定“海水利用管理條例”，將海水利用工程作為水源工程納入水利發(fā)展規(guī)劃、水資源綜合規(guī)劃和其他相關規(guī)劃中，并明確海水利用規(guī)劃、配置和工程建設、運行管理的職能、權責。

2.積極推進扶持海水利用發(fā)展的政策出臺

對符合水源工程性質的海水利用工程及各類試點示范工程，建議納入水利發(fā)展規(guī)劃、水資源綜合規(guī)劃和水利工程基本建設渠道，加大中央與地方財政投入的力度；建議有關主管部門，積極參與指導海水淡化工程供水價格和合理給予財政補貼，彌補海水淡化工程運行成本虧缺。國家和地方政府在財政、稅收、投融資、建設條件和綜合調度運行管理等方面可以出臺優(yōu)惠政策，保障海水利用工程特別是已建海水淡化工程可持續(xù)利用。

3.鼓勵技術創(chuàng)新，促進海水利用技術進步

利用淡化水替代淡水資源的致命缺陷是制水成本過高。為促進海水利用穩(wěn)步發(fā)展，建議國家加大海水利用科技項目的研究，通過試點示范工程的設計、建設、運用和科技項目研究創(chuàng)新，促進海水利用科學技術進步，通過新產(chǎn)品、新材料、新工藝的研發(fā)推廣，實現(xiàn)海水淡化產(chǎn)品多元化，同時降低維修、藥劑、膜更換、管理和人力等運行維護成本，提高海水淡化產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。

4.因地制宜確定地區(qū)海水利用發(fā)展方向

淮河流域及山東半島北部沿海地區(qū)當?shù)厮Y源短缺，外調水投入大、成本高，是海水利用發(fā)展的重點區(qū)域，除繼續(xù)大規(guī)模發(fā)展海水直接利用外，還可以大力發(fā)展海水淡化，提供高品質高保證率的生產(chǎn)用水。發(fā)展重點是在電力、鋼鐵、石油和化工等工業(yè)領域，優(yōu)先發(fā)展和推廣海水利用技術和工程。

淮河流域及山東半島南方沿海地區(qū)利用外調水的區(qū)位條件較好，海水利用的重點是結合產(chǎn)業(yè)發(fā)展和結構調整，在石油和化工等行業(yè)大規(guī)模發(fā)展海水直接利用，推廣利用海水替代大生活用水，或作為城市消防用水等，以實現(xiàn)淡水資源的有效替代。

5.加快制訂發(fā)展規(guī)劃，開展重大專題研究

加快制訂淮河流域及山東半島海水利用專項發(fā)展規(guī)劃，落實海水利用發(fā)展措施；同時要加強海水利用與調水、中水回用等其他水資源配置措施的方案論證和經(jīng)濟、技術比較工作，開展不同區(qū)域調水與海水淡化關系研究，從國民經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略和企業(yè)產(chǎn)業(yè)財務市場潛力多視角多層次研究淮河流域的海水利用問題。

6.廣泛開展宣傳教育活動

充分利用現(xiàn)有學術交流、行政許可與監(jiān)督、網(wǎng)絡電視報紙等公眾輿論、教育培訓等平臺大力開展海水利用宣傳教育活動，進一步提高廣大民眾對海水利用的認識

（作者單位：淮河水利委員會233001）