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        我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與探討

        2016-08-15 00:44:48高海菊水利部松遼水利委員會吉林長春130021
        東北水利水電 2016年2期
        關鍵詞:海水淡化探討趨勢

        李 鵬,肖 飛,高海菊(水利部松遼水利委員會,吉林長春130021)

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        我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與探討

        李 鵬,肖 飛,高海菊
        (水利部松遼水利委員會,吉林長春130021)

        [摘 要]海水淡化作為我國新興產(chǎn)業(yè),受到了各方面高度關注。文中通過對中國國內(nèi)海水淡化發(fā)展現(xiàn)狀以及多年來開展工作情況的收集、分析和整理,基本掌握了我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模、行業(yè)分布、技術特點、建設管理、投融資渠道和成本效益等方面情況。以此為基本資料分析了國內(nèi)海水淡化存在的問題,提出促進海水淡化發(fā)展的建議和意見。

        [關鍵詞]水資源;海水淡化;趨勢;探討

        從國際平均水平看,我國水資源較貧乏,時空分布不均,人均畝均較少,尤其是北方沿海地區(qū)和海島水資源短缺問題日益突出,為緩解水資源危機,我國在大力節(jié)水的同時,積極開發(fā)利用海水等非常規(guī)水資源。海水淡化作為穩(wěn)定的水資源增量技術,已逐步成為水資源的重要補充和戰(zhàn)略儲備。積極發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè),對緩解我國沿海缺水地區(qū)和海島水資源短缺問題,合理優(yōu)化用水結構,推動水資源可持續(xù)利用具有非常重要意義。

        1 海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

        1.1發(fā)展規(guī)模和行業(yè)分布

        我國海水淡化從19世紀50年代開始起步,60年代后期開始對反滲透、電滲析和蒸餾等多種海水淡化方法進行研究。自1982年在西沙永興島建成我國第一座電滲析海水淡化站,經(jīng)過30余年的共同努力,我國海水淡化技術有了長足進步和重大突破,尤其在中小型規(guī)模工程建設方面已與國外海水淡化先進國家處于相同水平。目前我國已自主建成日產(chǎn)萬噸級反滲透海水淡化裝置,海水淡化工程正逐步進入大型化階段。

        據(jù)統(tǒng)計,我國海水淡化利用工程日產(chǎn)能從1999年的0.64萬m3增加到2003年的3萬m3,但從2003年起,特別是“十一五”以來,我國海水淡化迅速發(fā)展,海水淡化產(chǎn)能年均增長超過60%,現(xiàn)階段我國海水淡化產(chǎn)能已達86萬m3/d。已建、在建和近期籌建的工程已超過100萬m3/d[1]。已建海水淡化裝置主要分布在天津、浙江、河北、遼寧和山東等地,應用領域主要是電力、石油、鋼鐵和化工等行業(yè),以及海島上的市政供水,其中電力行業(yè)占56.72%,石油和化工占21.52%,其余依次是市政、鋼鐵、港務等。

        1.2主要技術特點

        海水淡化技術主要有熱法和膜法兩大類。熱法在我國的主流發(fā)展趨勢是低溫多效,優(yōu)點是水質(zhì)好,并可利用工廠余熱或低品位熱源,主要用于提供鍋爐補給水和工藝純水,低品位蒸汽或余熱可利用于電力、鋼鐵、石化等企業(yè)。我國自主建成了1.25萬m3/d低溫多效海水淡化蒸餾裝置,為大型熱法海水淡化工程的啟動奠定了基礎。膜法是發(fā)展反滲透膜海水淡化,在膜法海水淡化方面,隨著大型化和超大型化海水淡化工程的實施,與之相應的取水、預處理、膜系統(tǒng)布局、膜與膜組件、能量回收等方面也將開展新的研究;其中反滲透海水膜、高壓泵、能量回收裝置、反滲透膜壓力容器、海水預處理連續(xù)膜過濾組器等取得明顯進步;膜通量從發(fā)展初期到目前增加了近40%,脫鹽率由99.2%提升至99.7%;更值得一提的是,能量回收裝置的應用和不斷改進使能耗大幅降低,新一代正位移式能量回收裝置的回收效率達94%以上。目前,反滲透海水淡化投資大約在6 000~8 000元/ m3,綜合產(chǎn)水成本約為5~6元/m3。無論是熱法還是膜法都朝著大型化、高效率、低成本的方向發(fā)展[2]。

        1.3投融資與工程建設管理

        目前我國海水淡化項目的投融資方式比較單一,有一般性投資項目,企業(yè)作為基本的投資主體,資金主要由企業(yè)自籌或銀行貸款。也有屬于基礎性和公益性投資項目,地方政府作為投資主體,利用中央政策性投融資,安排一定比例的中央資金補助,配套地方資金共同投資?,F(xiàn)有的工程建設主要采取EPC模式,大約占60%~70%,業(yè)主分布主要為沿海工業(yè)、園區(qū)建設公司和地方政府。部分工程項目分為主要承包商和次要承包商,承包商只對業(yè)主負責,相互之間是有配合關系,但也有一些大型工程項目嘗試采取了BOT建設模式,如天津大港新泉、河北曹妃甸及青島百發(fā)等海水淡化工程。由于目前我國海水淡化的成本較高、收益不是特別理想,多數(shù)項目還處于微盈利甚至虧損狀態(tài),因此項目本身不具備太大的商業(yè)投資價值,形成投資愿望的基本條件尚不強烈,導致外國資本、民營資本、甚至銀行業(yè)對海水淡化項目的投入非常慎重。

        1.4工程運行管理和成本效益

        目前我國海水淡化工程主要分經(jīng)營性和準公益性兩類,其運行管理模式主要為3種:一是自來水廠運行管理模式,二是企業(yè)自行運行管理模式,三是投資運營管理模式。海水淡化的成本主要由運營管理成本以及投資成本等組成,大多數(shù)成本約5~10元/m3,除了少數(shù)飲用水工程有政府資金支持外,其余的工程基本由企業(yè)自行投資,實行全成本核算,未享受到興建水利工程和城市供水工程等方面的優(yōu)惠政策。對于市政供水企業(yè)來說,由于水價較低,制水成本與水價的倒掛現(xiàn)象較為嚴重,只有通過政府的補貼才能維持企業(yè)的正常運行。大多數(shù)自供水企業(yè)主營電力、鋼鐵、石油和化工,可以利用余熱和現(xiàn)有的一些基礎設施降低制水成本,同時工業(yè)用水價格相對較高,使制水成本與水價倒掛情況相對較少。

        2 海水淡化存在的問題

        2.1認識問題

        近年來雖然全世界海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快,但我國社會各界對海水淡化的重要性還存在誤區(qū),尤其在解決沿海地區(qū)和海島水資源短缺問題方面對海水淡化的重要性認識尚淺,社會上普遍認為海水淡化是一種高成本的科研新技術,對海水淡化水作為飲用水、海水淡化濃鹽水對環(huán)境的影響等問題還存在著疑慮,對海水淡化作為優(yōu)化水資源配置的重要措施缺乏科學判斷和認同感。

        2.2政策問題

        1)尚未有有效的激勵海水淡化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策,目前出臺的優(yōu)惠政策對從事海水淡化相關的企業(yè)扶持力度還不夠大,海水淡化行業(yè)的發(fā)展還需要更多的政策支持。

        2)法律法規(guī)和相關配套標準體系尚需建立健全,目前我國仍未建立非常規(guī)水源利用標準體系,未將海水淡化技術標準項目納入體系之中。隨著海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)有的標準難以解決海水淡化過程中出現(xiàn)各類問題,急需完善和健全。

        2.3管理問題

        1)目前分管水資源、海水淡化及新興產(chǎn)業(yè)的水利部、海洋局、發(fā)改委等政府主管部門之間在海水淡化各個環(huán)節(jié)職責分工不夠清晰,部門之間沒有很好的銜接,致使各級水行政主管部門未能充分履行和發(fā)揮其在海水淡化與管理過程中應有的職責和作用。此外,由于體制和條塊分割等問題,水行政主管部門也未參與海水淡化工程的建設計劃全過程,致使海水淡化工程未能充分實現(xiàn)其利用效率和效益。

        2)研發(fā)資金投入不足,缺乏公共的科研和創(chuàng)新平臺。我國海水淡化技術是在國家重點攻關項目和政府支持下推動發(fā)展起來的,與技術先進的國家相比,研發(fā)資金投入相對較少。

        2.4技術問題

        我國海水淡化技術和產(chǎn)品與世界先進水平相比存在明顯差距,海水淡化設備國產(chǎn)化程度不高。我國海水淡化技術經(jīng)過30多年的研發(fā),已取得了累累碩果,淡化設備的國產(chǎn)化率也在逐年提高,但一些關鍵技術和設備與國際上先進水平相比,仍有很大差距[3]。

        2.5價格問題

        目前我國海水淡化亟待解決的核心問題是水價結構體系不合理,致使海水淡化在價格上處于劣勢。海水淡化水價格偏高是相比較而言的,我國在市場經(jīng)濟條件下還未建立起良性的水價機制,使得價格與價值脫節(jié)。水價是衡量民生的重要指標,我國長期實行補貼,水價普遍偏低,而海水淡化工程的建設從一開始就完全按照市場化方式運作,資金來源大多依賴自籌和銀行貸款,淡化工程的建設和運營不僅需要考慮運行成本,還要考慮投資效益,這種不對等的條件勢必造成價格上的較大差異。

        2.6環(huán)境影響問題

        海水淡化的應用同時帶來了對環(huán)境的潛在影響。由于現(xiàn)行的海水淡化方法水回收率較低,大部分海水經(jīng)濃縮后被直接排回大海。在海水淡化過程中加入的化學藥劑、吸收的熱量、產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物,以及燃燒化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳等的排放可能對海域環(huán)境和近海生態(tài)產(chǎn)生影響,也需進一步研究解決。

        3 建議和意見

        以我國海水淡化現(xiàn)狀和存在問題為基礎,參考國外海水淡化產(chǎn)業(yè)先進經(jīng)驗,為促進我國海水淡化事業(yè)發(fā)展,切實解決沿海缺水地區(qū)水資源短缺問題,在此提出幾點探討性建議[4]:

        1)健全法律法規(guī),盡快確立水利系統(tǒng)海水淡化規(guī)劃、配置和工程建設管理的法律地位。依據(jù)中央水利工作會議精神,水利部需承擔將海水淡化納入水資源配置工程建設的職責。鑒于我國《水法》、國務院機構“三定”方案中,未明確規(guī)定水利部具有海水淡化規(guī)劃、配置和工程建設管理的法律法規(guī)條款,因此建議水利部要首先推動相關法律法規(guī)的完善,呈請國務院由水利部牽頭開展調(diào)查研究,著手制定“海水淡化管理條例”草案,報國務院法制辦進入立法程序。

        2)明確水利系統(tǒng)海水淡化管理責任單位及其工作任務。為扎實做好我國海水淡化規(guī)劃、配置工作,在理順體制、完善行業(yè)規(guī)章的基礎上,從水利部至沿海地區(qū)各省、市、縣政府水行政主管部門,均應明確負責海水淡化規(guī)劃、配置和工程建設管理的責任單位,責任單位可以是原有職能部門(如水資源處等)也可組建常設臨時機構。責任單位近期工作任務以海水淡化規(guī)劃、配置和與其他政府主管部門的工作協(xié)調(diào)為主,同時對已建、在建工程進行詳細調(diào)查,分析工程配置的合理性和已建工程的運行效果,為新建工程的規(guī)劃、配置和建設管理提供決策依據(jù)。

        3)構建多水源水資源優(yōu)化配置體系。要將非常規(guī)水源,包括淡化海水和苦咸水、污水和廢水的再生水、雨水等統(tǒng)一納入到水資源配置中,為國家工業(yè)、經(jīng)濟發(fā)展和生活用水提供穩(wěn)定可靠、可持續(xù)的水供應。將海水淡化作為避免過度倚賴地表引水工程的戰(zhàn)略補充,采取“靠山吃山、靠海吃?!钡亩嘣Y源供給策略,讓靠海的城市、工業(yè)區(qū),甚至于高產(chǎn)值的農(nóng)業(yè)以海水淡化為主要水源。水庫、湖泊和地下水則作為靠近山區(qū)的民生、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水的主要水源,以確保地表水和地下水等傳統(tǒng)水資源的永續(xù)利用,維護社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

        4)積極推進扶持海水淡化發(fā)展的經(jīng)濟政策出臺。對符合水源工程性質(zhì)的海水淡化利用工程及各類試點示范工程,經(jīng)審定符合條件的,應納入水利發(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。建議水利部和各級水行政主管部門,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等方案的制定,促進國家和地方政府在財政、稅收、投融資、建設條件和綜合調(diào)度運行管理等方面出臺優(yōu)惠政策,保障海水淡化工程特別是已建海水淡化工程可持續(xù)利用,提高水資源配置投資效益和保障區(qū)域的水安全。

        5)鼓勵技術創(chuàng)新,促進海水淡化技術發(fā)展。為促進我國海水淡化穩(wěn)步發(fā)展并積極趕超國際先進水平,建議水利部及各省級水行政主管部門,積極提高海水淡化規(guī)劃、配置的技術水平,開展試點示范工程建設和水利系統(tǒng)海水淡化科技項目的研究,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,建立健全水利系統(tǒng)包括海水淡化內(nèi)容的非常規(guī)水源利用標準體系和標準化工作的責任制,加快制定各項技術標準,逐步夯實海水淡化利用規(guī)劃、配置和工程建設管理的基礎工作。同時,建立海水淡化科技進步獎勵制度并將其納入水利科技大禹獎體系,設立海水淡化獎勵基金,鼓勵技術創(chuàng)新,不斷提高我國海水淡化的技術與管理水平。

        6)落實實施保障條件,確保海水淡化產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。為滿足海水淡化規(guī)劃、配置和工程建設管理的需要,應建立海水淡化技術和管理的培訓機制,強化培訓工作。同時積極開展海水淡化科普宣傳工作,消除社會公眾對海水淡化特別是飲用海水淡化水存在的顧慮,激發(fā)社會公眾對海水淡化的興趣,使社會公眾能自覺參與到所在區(qū)域海水淡化項目決策過程當中,提高海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會公眾參與度。

        [參考文獻]

        [1]陳瑩,趙輝.我國海水淡化利用現(xiàn)狀和有關政策建議[J].中國水利,2014(05):12.

        [2]陳金婷,樊俊鋒,杜亞威.海水淡化技術及發(fā)展現(xiàn)狀[J].天津化工,2014(05):30.

        [3]楊尚寶.我國海水淡化進展與展望[J].水處理技術,2014 (12):12.

        [4]王琪,鄭根江,譚永文.我國海水淡化產(chǎn)業(yè)進展[J].水處理技術,2014(01):23.

        [中圖分類號]TV213.1

        [文獻標識碼]B

        [文章編號]1002-0624(2016)02-0066-03

        [收稿日期]#2015-09-14

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