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我國海水淡化產業發展現狀及趨勢
? 發布時間:2016/9/19 ??來源:湖北德樂電力科技有限公司?? 人氣值:

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,我國在大力節水的同時,積極開發利用海水等非常規水資源。海水淡化作為穩定的水資源增量技術,已逐步成為水資源的重要補充和戰略儲備。積極發展海水淡化產業,對緩解我國沿海缺水地區和海島水資源短缺問題,合理優化用水結構,推動水資源可持續利用具有非常重要意義。

1、海水淡化產業發展的現狀

1.1 發展規模和行業分布

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。

據統計, 我國海水淡化利用工程日產能從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展,海水淡化產能年均增長超過60%,現階段我國海水淡化產能已達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,以及海島上的市政供水,其中電力行業占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展趨勢是低溫多效, 優點是水質好,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。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、海水預處理連續膜過濾組器等取得明顯進步;膜通量從發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、低成本的方向發展。

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,企業作為基本的投資主體,資金主要由企業自籌或銀行貸款。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。現有的工程建設主要采取EPC 模式,大約占60%~70%,業主分布主要為沿海工業、園區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,多數項目還處于微盈利甚至虧損狀態,因此項目本身不具備太大的商業投資價值,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, 大多數成本約5~10 元/m3, 除了少數飲用水工程有政府資金支持外,其余的工程基本由企業自行投資,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惠政策。對于市政供水企業來說,由于水價較低, 制水成本與水價的倒掛現象較為嚴重, 只有通過政府的補貼才能維持企業的正常運行。大多數自供水企業主營電力、鋼鐵、石油和化工, 可以利用余熱和現有的一些基礎設施降低制水成本,同時工業用水價格相對較高,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業發展很快,但我國社會各界對海水淡化的重要性還存在誤區, 尤其在解決沿海地區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境的影響等問題還存在著疑慮, 對海水淡化作為優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展的產業政策, 目前出臺的優惠政策對從事海水淡化相關的企業扶持力度還不夠大, 海水淡化行業的發展還需要更多的政策支持。

2)法律法規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。隨著海水淡化產業的發展, 現有的標準難以解決海水淡化過程中出現各類問題,急需完善和健全。

2.3 管理問題

1)目前分管水資源、海水淡化及新興產業的水利部、海洋局、發改委等政府主管部門之間在海水淡化各個環節職責分工不夠清晰, 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其利用效率和效益。

2)研發資金投入不足,缺乏公共的科研和創新平臺。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展起來的, 與技術先進的國家相比,研發資金投入相對較少。

2.4 技術問題

我國海水淡化技術和產品與世界先進水平相比存在明顯差距,海水淡化設備國產化程度不高。我國海水淡化技術經過30 多年的研發,已取得了累累碩果,淡化設備的國產化率也在逐年提高,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。

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。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 環境影響問題

海水淡化的應用同時帶來了對環境的潛在影響。由于現行的海水淡化方法水回收率較低,大部分海水經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、產生的腐蝕產物, 以及燃燒化石燃料產生的二氧化碳等的排放可能對海域環境和近海生態產生影響, 也需進一步研究解決。

3、建議和意見

以我國海水淡化現狀和存在問題為基礎,參考國外海水淡化產業先進經驗, 為促進我國海水淡化事業發展, 切實解決沿海缺水地區水資源短缺問題,在此提出幾點探討性建議:

1)健全法律法規,盡快確立水利系統海水淡化規劃、配置和工程建設管理的法律地位。依據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,未明確規定水利部具有海水淡化規劃、配置和工程建設管理的法律法規條款, 因此建議水利部要首先推動相關法律法規的完善, 呈請國務院由水利部牽頭開展調查研究,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劃、配置工作,在理順體制、完善行業規章的基礎上,從水利部至沿海地區各省、市、縣政府水行政主管部門,均應明確負責海水淡化規劃、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劃、配置和與其他政府主管部門的工作協調為主,同時對已建、在建工程進行詳細調查, 分析工程配置的合理性和已建工程的運行效果,為新建工程的規劃、配置和建設管理提供決策依據。

3)構建多水源水資源優化配置體系。要將非常規水源,包括淡化海水和苦咸水、污水和廢水的再生水、雨水等統一納入到水資源配置中,為國家工業、經濟發展和生活用水提供穩定可靠、可持續的水供應。將海水淡化作為避免過度倚賴地表引水工程的戰略補充,采取"靠山吃山、靠海吃海"的多元化水資源供給策略,讓靠海的城市、工業區,甚至于高產值的農業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的民生、工業和農業用水的主要水源,以確保地表水和地下水等傳統水資源的永續利用,維護社會和環境的可持續發展。

4)積極推進扶持海水淡化發展的經濟政策出臺。對符合水源工程性質的海水淡化利用工程及各類試點示范工程,經審定符合條件的,應納入水利發展規劃、水資源綜合規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、建設條件和綜合調度運行管理等方面出臺優惠政策,保障海水淡化工程特別是已建海水淡化工程可持續利用,提高水資源配置投資效益和保障區域的水安全。

5)鼓勵技術創新,促進海水淡化技術發展。為促進我國海水淡化穩步發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劃、配置的技術水平,開展試點示范工程建設和水利系統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新,建立健全水利系統包括海水淡化內容的非常規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,確保海水淡化產業健康發展。為滿足海水淡化規劃、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域海水淡化項目決策過程當中, 提高海水淡化產業發展的社會公眾參與度。

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