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我国海水淡化产业发展现状及趋势
  发布时间:2016/9/19   来源:湖北德乐电力科技有限公司   人气值:

从国际平均水平看,我国水资源较贫乏,时空分布不均,人均亩均较少,尤其是北方沿海地区和海岛水资源短缺问题日益突出, 为缓解水资源危机,我国在大力节水的同时,积极开发利用海水等非常规水资源。海水淡化作为稳定的水资源增量技术,已逐步成为水资源的重要补充和战略储备。积极发展海水淡化产业,对缓解我国沿海缺水地区和海岛水资源短缺问题,合理优化用水结构,推动水资源可持续利用具有非常重要意义。

1、海水淡化产业发展的现状

1.1 发展规模和行业分布

我国海水淡化从19 世纪50 年代开始起步,60年代后期开始对反渗透、电渗析和蒸馏等多种海水淡化方法进行研究。自1982 年在西沙永兴岛建成我国第一座电渗析海水淡化站,经过30 余年的共同努力, 我国海水淡化技术有了长足进步和重大突破, 尤其在中小型规模工程建设方面已与国外海水淡化先进国家处于相同水平。目前我国已自主建成日产万吨级反渗透海水淡化装置, 海水淡化工程正逐步进入大型化阶段。

据统计, 我国海水淡化利用工程日产能从1999 年的0.64 万m3 增加到2003 年的3 万m3,但从2003 年起,特别是"十一五"以来,我国海水淡化迅速发展,海水淡化产能年均增长超过60%,现阶段我国海水淡化产能已达86 万m3/d。已建、在建和近期筹建的工程已超过100 万m3/d[1]。已建海水淡化装置主要分布在天津、浙江、河北、辽宁和山东等地,应用领域主要是电力、石油、钢铁和化工等行业,以及海岛上的市政供水,其中电力行业占56.72%, 石油和化工占21.52%, 其余依次是市政、钢铁、港务等。

1.2 主要技术特点

海水淡化技术主要有热法和膜法两大类。热法在我国的主流发展趋势是低温多效, 优点是水质好,并可利用工厂余热或低品位热源,主要用于提供锅炉补给水和工艺纯水, 低品位蒸汽或余热可利用于电力、钢铁、石化等企业。我国自主建成了1.25 万m3/d 低温多效海水淡化蒸馏装置,为大型热法海水淡化工程的启动奠定了基础。膜法是发展反渗透膜海水淡化,在膜法海水淡化方面,随着大型化和超大型化海水淡化工程的实施, 与之相应的取水、预处理、膜系统布局、膜与膜组件、能量回收等方面也将开展新的研究; 其中反渗透海水膜、高压泵、能量回收装置、反渗透膜压力容器、海水预处理连续膜过滤组器等取得明显进步;膜通量从发展初期到目前增加了近40%, 脱盐率由99.2%提升至99.7%;更值得一提的是,能量回收装置的应用和不断改进使能耗大幅降低, 新一代正位移式能量回收装置的回收效率达94%以上。目前, 反渗透海水淡化投资大约在6 000~8 000 元/m3,综合产水成本约为5~6 元/m3。无论是热法还是膜法都朝着大型化、高效率、低成本的方向发展。

1.3 投融资与工程建设管理

目前我国海水淡化项目的投融资方式比较单一,有一般性投资项目,企业作为基本的投资主体,资金主要由企业自筹或银行贷款。也有属于基础性和公益性投资项目,地方政府作为投资主体,利用中央政策性投融资, 安排一定比例的中央资金补助,配套地方资金共同投资。现有的工程建设主要采取EPC 模式,大约占60%~70%,业主分布主要为沿海工业、园区建设公司和地方政府。部分工程项目分为主要承包商和次要承包商,承包商只对业主负责,相互之间是有配合关系,但也有一些大型工程项目尝试采取了BOT 建设模式, 如天津大港新泉、河北曹妃甸及青岛百发等海水淡化工程。由于目前我国海水淡化的成本较高、收益不是特别理想,多数项目还处于微盈利甚至亏损状态,因此项目本身不具备太大的商业投资价值,形成投资愿望的基本条件尚不强烈,导致外国资本、民营资本、甚至银行业对海水淡化项目的投入非常慎重。

1.4 工程运行管理和成本效益

目前我国海水淡化工程主要分经营性和准公益性两类,其运行管理模式主要为3 种:一是自来水厂运行管理模式,二是企业自行运行管理模式,三是投资运营管理模式。海水淡化的成本主要由运营管理成本以及投资成本等组成, 大多数成本约5~10 元/m3, 除了少数饮用水工程有政府资金支持外,其余的工程基本由企业自行投资,实行全成本核算, 未享受到兴建水利工程和城市供水工程等方面的优惠政策。对于市政供水企业来说,由于水价较低, 制水成本与水价的倒挂现象较为严重, 只有通过政府的补贴才能维持企业的正常运行。大多数自供水企业主营电力、钢铁、石油和化工, 可以利用余热和现有的一些基础设施降低制水成本,同时工业用水价格相对较高,使制水成本与水价倒挂情况相对较少。

2、海水淡化存在的问题

2.1 认识问题

近年来虽然全世界海水淡化产业发展很快,但我国社会各界对海水淡化的重要性还存在误区, 尤其在解决沿海地区和海岛水资源短缺问题方面对海水淡化的重要性认识尚浅, 社会上普遍认为海水淡化是一种高成本的科研新技术, 对海水淡化水作为饮用水、海水淡化浓盐水对环境的影响等问题还存在着疑虑, 对海水淡化作为优化水资源配置的重要措施缺乏科学判断和认同感。

2.2 政策问题

1)尚未有有效的激励海水淡化发展的产业政策, 目前出台的优惠政策对从事海水淡化相关的企业扶持力度还不够大, 海水淡化行业的发展还需要更多的政策支持。

2)法律法规和相关配套标准体系尚需建立健全,目前我国仍未建立非常规水源利用标准体系,未将海水淡化技术标准项目纳入体系之中。随着海水淡化产业的发展, 现有的标准难以解决海水淡化过程中出现各类问题,急需完善和健全。

2.3 管理问题

1)目前分管水资源、海水淡化及新兴产业的水利部、海洋局、发改委等政府主管部门之间在海水淡化各个环节职责分工不够清晰, 部门之间没有很好的衔接, 致使各级水行政主管部门未能充分履行和发挥其在海水淡化与管理过程中应有的职责和作用。此外,由于体制和条块分割等问题,水行政主管部门也未参与海水淡化工程的建设计划全过程, 致使海水淡化工程未能充分实现其利用效率和效益。

2)研发资金投入不足,缺乏公共的科研和创新平台。我国海水淡化技术是在国家重点攻关项目和政府支持下推动发展起来的, 与技术先进的国家相比,研发资金投入相对较少。

2.4 技术问题

我国海水淡化技术和产品与世界先进水平相比存在明显差距,海水淡化设备国产化程度不高。我国海水淡化技术经过30 多年的研发,已取得了累累硕果,淡化设备的国产化率也在逐年提高,但一些关键技术和设备与国际上先进水平相比,仍有很大差距。

2.5 价格问题

目前我国海水淡化亟待解决的核心问题是水价结构体系不合理, 致使海水淡化在价格上处于劣势。海水淡化水价格偏高是相比较而言的,我国在市场经济条件下还未建立起良性的水价机制,使得价格与价值脱节。水价是衡量民生的重要指标,我国长期实行补贴,水价普遍偏低,而海水淡化工程的建设从一开始就完全按照市场化方式运作,资金来源大多依赖自筹和银行贷款,淡化工程的建设和运营不仅需要考虑运行成本, 还要考虑投资效益, 这种不对等的条件势必造成价格上的较大差异。

2.6 环境影响问题

海水淡化的应用同时带来了对环境的潜在影响。由于现行的海水淡化方法水回收率较低,大部分海水经浓缩后被直接排回大海。在海水淡化过程中加入的化学药剂、吸收的热量、产生的腐蚀产物, 以及燃烧化石燃料产生的二氧化碳等的排放可能对海域环境和近海生态产生影响, 也需进一步研究解决。

3、建议和意见

以我国海水淡化现状和存在问题为基础,参考国外海水淡化产业先进经验, 为促进我国海水淡化事业发展, 切实解决沿海缺水地区水资源短缺问题,在此提出几点探讨性建议:

1)健全法律法规,尽快确立水利系统海水淡化规划、配置和工程建设管理的法律地位。依据中央水利工作会议精神, 水利部需承担将海水淡化纳入水资源配置工程建设的职责。鉴于我国《水法》、国务院机构"三定"方案中,未明确规定水利部具有海水淡化规划、配置和工程建设管理的法律法规条款, 因此建议水利部要首先推动相关法律法规的完善, 呈请国务院由水利部牵头开展调查研究,着手制定"海水淡化管理条例"草案,报国务院法制办进入立法程序。

2)明确水利系统海水淡化管理责任单位及其工作任务。为扎实做好我国海水淡化规划、配置工作,在理顺体制、完善行业规章的基础上,从水利部至沿海地区各省、市、县政府水行政主管部门,均应明确负责海水淡化规划、配置和工程建设管理的责任单位,责任单位可以是原有职能部门(如水资源处等)也可组建常设临时机构。责任单位近期工作任务以海水淡化规划、配置和与其他政府主管部门的工作协调为主,同时对已建、在建工程进行详细调查, 分析工程配置的合理性和已建工程的运行效果,为新建工程的规划、配置和建设管理提供决策依据。

3)构建多水源水资源优化配置体系。要将非常规水源,包括淡化海水和苦咸水、污水和废水的再生水、雨水等统一纳入到水资源配置中,为国家工业、经济发展和生活用水提供稳定可靠、可持续的水供应。将海水淡化作为避免过度倚赖地表引水工程的战略补充,采取"靠山吃山、靠海吃海"的多元化水资源供给策略,让靠海的城市、工业区,甚至于高产值的农业以海水淡化为主要水源。水库、湖泊和地下水则作为靠近山区的民生、工业和农业用水的主要水源,以确保地表水和地下水等传统水资源的永续利用,维护社会和环境的可持续发展。

4)积极推进扶持海水淡化发展的经济政策出台。对符合水源工程性质的海水淡化利用工程及各类试点示范工程,经审定符合条件的,应纳入水利发展规划、水资源综合规划和水利工程基本建设渠道,加大中央与地方财政投入的力度。建议水利部和各级水行政主管部门,积极参与指导海水淡化工程供水价格和合理给予财政补贴,弥补海水淡化工程运行成本亏缺等方案的制定,促进国家和地方政府在财政、税收、投融资、建设条件和综合调度运行管理等方面出台优惠政策,保障海水淡化工程特别是已建海水淡化工程可持续利用,提高水资源配置投资效益和保障区域的水安全。

5)鼓励技术创新,促进海水淡化技术发展。为促进我国海水淡化稳步发展并积极赶超国际先进水平,建议水利部及各省级水行政主管部门,积极提高海水淡化规划、配置的技术水平,开展试点示范工程建设和水利系统海水淡化科技项目的研究,通过试点示范工程的设计、建设、运用和科技项目研究创新,建立健全水利系统包括海水淡化内容的非常规水源利用标准体系和标准化工作的责任制,加快制定各项技术标准,逐步夯实海水淡化利用规划、配置和工程建设管理的基础工作。同时,建立海水淡化科技进步奖励制度并将其纳入水利科技大禹奖体系,设立海水淡化奖励基金,鼓励技术创新,不断提高我国海水淡化的技术与管理水平。

6)落实实施保障条件,确保海水淡化产业健康发展。为满足海水淡化规划、配置和工程建设管理的需要, 应建立海水淡化技术和管理的培训机制,强化培训工作。同时积极开展海水淡化科普宣传工作, 消除社会公众对海水淡化特别是饮用海水淡化水存在的顾虑, 激发社会公众对海水淡化的兴趣, 使社会公众能自觉参与到所在区域海水淡化项目决策过程当中, 提高海水淡化产业发展的社会公众参与度。

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