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海水淡化产业既是节能环保产业也是新兴的战略性产业-【新闻】

发布时间:2021-04-06 01:09:38 阅读: 来源:夯管锤厂家

海水淡化产业既是节能环保产业也是新兴的战略性产业

海水淡化自古以来是人们的梦想之一,这个梦想正一步步实现。中国加快了海水淡化的步伐。按照今年颁布的《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》,到2015年,我国海水淡化能力要达到220~260万立方米/日,而2011年底,我国海水淡化总产水量还只有72万立方米/日。

将近4倍的扩容,对于海水淡化的设备供应商们,应该是极大的利好。但是这个消息,对于在反渗透膜市场已经打拼了十多年的日本电工(上海松江)有限公司高级经理谢春玲来说,她仍不免有些担心和忧虑。

“大型海水淡化工程,膜的成本差不多占到百分之十左右。”令谢春玲担心的,是《意见》中讲到的“海水淡化原材料、装备制造自主创新率达到70%以上”的这句话。“这意味着,十二五期间,国家将更多地支持本土的企业。”

日本电工于上世纪90年代进入中国,目前已经占据30%的反渗透膜市场。“膜行业每年有20%的增长,发展很快。但是,只要这个蛋糕做大了,无论国内企业还是外资企业,大家都会分到一杯羹。”谢春玲仍然表示出对这个行业的信心。

海水不可“斗量”

据尚普咨询发布的《2010~2013年中国海水淡化行业市场分析及投资价值研究报告》显示:当前,我国海水淡化行业仍处于“规模小、发展慢、成本高、推广难”阶段。目前,我国关键技术的自主知识产权很少。预计,“十二五”期间,我国海水淡化投资规模将达到200亿元左右。到2020年,海水淡化产能将达到250万至300万吨/日,是现有产能的5倍以上。产能的翻倍也意味着投资空间的扩大,尤其是海水淡化设备方面的投资。这将为相关设备厂商带来发展良机。

中国工程院高从堦院士告诉记者,近30年内海水淡化成本降低了约2/3。淡化水成本在0.5美元/立方米左右,而目前世界海水淡化工程额约100亿美元/年左右。近60年来,全世界海水淡化产量从零发展到日产量约6350万立方米,解决了2亿人口的供水问题,为解决“水的危机”发挥了重要作用。

高从堦院士分析,海水淡化技术的发展还带动了材料、装备制造、自动化等产业的发展;因海水淡化发展起来的新型蒸发技术和各种膜技术促进了信息、电力、化工、生物工程、医药(疗)、冶金和环保等领域的技术进步;这些技术作为节能减排、清洁生产、提升传统产业及环境保护的重要手段之一,获取了显著的经济、社会和生态效益回报。

全球性的水资源短缺决定了海水淡化产业具有巨大的市场前景和良好的产业发展环境。行业内分析认为,如果按海水淡化设备每日每吨7000元的投资成本测算,光海水淡化设备这项,到2015年全国海水淡化项目或带动的投资就超过100亿元,全球市场则可达千亿级别。

近年来,我国对海水淡化资源利用技术日益重视:2005年,《海水利用专项规划》要求到2020年,我国海水淡化能力达到250~300万立方米/日,海水直接利用能力达到1000亿立方米/年。

2011年,《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》提出,“十二五”期间,海洋科技对海洋经济的贡献率上升到60%;海洋开发技术自主化实现大发展,专利授权增长35%以上。

2009年,全国海水淡化实际产水量达到42.5万立方米/日。至2010年底,国内已建成海水淡化装置70多套,设计淡化水总产量约56万立方米/日。2011年,我国海水淡化总产水量72万立方米/日,最大海水淡化工程产水量为10万立方米/日。

“膜法”PK“热法”

追溯海水淡化技术的发展,所经历的时间并不算太长。

世界上第一个海水淡化工厂于1954年建于美国德克萨斯州。当时海水淡化的方法是蒸馏法和冷冻法,两种方法都有弊病:蒸馏法会消耗大量的能源,并在仪器里产生大量的锅垢,得到的淡水却并不多;冷冻法同样要消耗许多能源,且得到的淡水味道不佳,难以使用。

1953年,反渗透海水淡化方式问世。反渗透法最大的优点就是节能,生产同等质量的淡水,它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此,从1974年以来,世界上的发达国家将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。

我国海水淡化技术主要是膜法(反渗透法)和热法(低温多效法或多级闪蒸法)两种,其中:反渗透法占62%、低温多效法占37%、多级闪蒸法占1%。

国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究院总工程师阮国玲告诉记者,无论“膜法”还是“热法”,都有很大空间可以发展。“膜法”取决于膜性能好坏,而“热法”主要注重耗能的降低。

“工艺的选择,技术路线等等是个系统工程。国家要发挥专业团队的优势,进行全方位统筹,并适度的规模化。”阮国玲评估海水淡化前景时说:“我个人觉得比较乐观,但这个行业不会热得发烫,但会很兴奋。目前来说,海水淡化领域我国还是处在复苏期,到‘身强体壮’还有一段时间。”

目前,海水淡化技术已在全世界得到广泛应用,全球已投产的海水淡化工程有1.3万多座,总产水量达到3500万立方米/日。其中80%的产量用于饮用水供给,解决了1亿多人的饮水问题。

目前,海水淡化能力一半以上集中在中东国家,占中东淡水来源的70%。海水淡化也成为美国、日本、以色列、新加坡、西班牙等国家和地区水资源来源的重要组成部分。

与太阳能技术结合降低成本

价格贵,一直是海水淡化不能实现跳跃式发展的主要瓶颈之一。

“与传统供水方式相比,海水淡化是高能耗产业,能源消费占淡化水生产成本的33~50%。”中国工程院侯立安院士告诉记者。

综合国内已建海水淡化工程的资料,反渗透海水淡化水所需投资6000~8000元/立方米,综合产水成本5~6元/立方米;蒸馏法设备投资8000~11000元/立方米,综合产水成本6~8元/立方米。

侯立安院士给记者列举了几种主要供水方式的运行能耗。跨流域调水为2.4千瓦小时/立方米,生活污水再利用1.2千瓦小时/立方米,抽取深层地下水0.4千瓦小时/立方米,河道取水为0.25千瓦小时/立方米,海水淡化的运行能耗最高,为5.4千瓦小时/立方米。

另外,绝大多数海水淡化依赖传统能源,在全球能源日益紧缺、能源价格不断攀升的态势下,常规海水淡化技术高能耗的劣势凸现。面对淡水资源短缺、化石能源枯竭和生态环境恶化的问题,“寻找能耗低、效率高、对设备投入要求不高的技术手段”是海水淡化的根本问题。

“太阳能与海水淡化结合是未来海水淡化技术的发展方向之一,”侯立安告诉记者。

1872年,智利北部建立了世界上第一个顶棚式太阳能蒸馏器。其结构简单,类似于一个温室。在晴天条件下,系统每天生产2.3吨淡水,日产水率2~4升/平方米,热效率达35~45%,运行了近40年。随着海水淡化技术的发展,近二十年来,研究者们在先把太阳热收集起来,然后再为低温多效或多级闪蒸淡化装置提供能源等方面研究较多。

“太阳能海水淡化系统具有污染小、运行安全、稳定可靠等优势,具有广阔的发展前景,是海水淡化技术未来发展的方向之一。”侯立安分析说:“但目前利用太阳能进行海水淡化,在技术上还有一些障碍,在经济性上还不能与传统技术相比,未来还应做好几个方面的研究工作,如将太阳能海水淡化系统和常规的海水淡化技术相结合,借鉴其先进制造工艺和强化传热传质方面的成果,与太阳能本身的优势互补,可取得较好的效果。”

“另外,还要重视利用太阳能海水淡化副产品,余热可用于取暖。海水淡化后排放的浓海水化学资源十分丰富,可用于加工海盐等。因此,联合太阳能热发电、取暖、海水淡化、盐化工生产等系统,形成太阳能热利用综合系统,可实现资源综合利用,有利于降低淡水成本,扩大。”侯立安分析说。

“但是对于海岛居民的用水来说,目前海水淡化的成本价格已经太有竞争力了。”国家发展改革委环资司副司长李静告诉记者。

家住嵊泗菜园镇的柴松华至今还记得那“水贵如油”的日子。嵊泗是浙江省的一个海岛县,过去岛上3座水库的总蓄水量只有75万吨,而嵊泗县城菜园镇的年需水量就达到125万至140万吨。“遇到干旱季节,我们需要用油轮从大陆运水过来,2003年的时候,1吨水要20元钱。”

眼下,这样的日子早已成为历史。经过10多年的发展,到2011年年底,嵊泗海水淡化工程的日供水能力已达1.8万吨,约占当地供水总量的80%,成为该县的第一水源。

“过去家里的洗衣机当米缸用,现在水多了,洗衣机派上了用场,我洗衣也就不用动手了。”六横岛蛟头镇居民告诉记者,自从去年5月份日产2万吨的海水淡化设备投入使用后,即便是大旱,岛上居民也能用上淡水。

浙江省发展改革委环资处处长曲建国告诉记者:“截至2011年年底,我省海水淡化总产水能力已达11万立方米/日,约为“十五”末的12.6倍,约占全国总产能的16%。浙江六横岛建设的日产2万立方米的海水淡化工程,基本上用于全岛的生活用水。”

“海岛水资源短缺,不仅制约海岛开发,也事关国家权益。我国面积大于500平方米的岛屿有6500多个,大多数因缺乏淡水水源而无法居住和开发,有常驻居民的400多个,普遍存在缺水问题,同时,海岛具有重要的经济和军事战略地位,关系国家权益和国家安全,因此,必须解决海岛水资源短缺问题,将雨水收集和海水淡化作为水资源的重要补充,甚至第一水源。”李静表示。

海水淡化发展之门敞开?

从行业来分析,现阶段海水淡化的发展仍然受几方面限制。如海水淡化自主创新能力较弱。虽然我国在海水淡化技术、装备和化工原材料等方面都取得了较大的进步和突破,但前期基础研究不足、核心技术和关键装备自主创新不够,具有自主知识产权的关键技术仍然较少,设备制造及配套能力较弱,一些化工原材料还需要进口。目前,海水淡化膜材料及膜组器,能量回收技术及设备和低温多效海水蒸发器等的研究和开发,已成为制约我国海水淡化技术和产业发展的瓶颈。

其次,海水淡化产业尚不完善。我国海水淡化产业还刚刚起步,产业发展还不均衡,尚未形成具有国际竞争能力的专业化龙头企业或企业集群,还没有形成包括技术研发、装备制造、原材料生产等在内的完整的产业链,关键技术缺、制造能力弱、工程经验少,市场竞争力不强。海水淡化工程和用水之间一定程度上的脱节,也使得海水淡化水难以形成稳定的用水市场,也影响到海水淡化产业的持续发展。

另外,政策支持力度尚显不足。目前,我国海水淡化产业发展的相关政策还不完善,激励性的政策还不到位。如海水淡化工程投资、水价补贴等政策还有待完善;还没有形成合理的水资源开发利用市场机制;能够反映资源稀缺性的水价形成机制尚未建立;海水淡化水还需进一步明确作为水资源重要补充的地位,相关支持政策还需进一步制定和实施,从而有力地引导海水淡化产业健康快速发展。

国家发展改革委副主任解振华强调说,发展海水淡化产业要重点做好以下6个方面工作:一是加强统筹规划,推进海水淡化产业有序发展;二是强化试点示范,构建完整产业链;三是组建产业联盟,构筑技术装备支撑体系;四是实施激励政策,助力产业健康发展;五是加快完善相应标准,强化政府监督鼓励;六是做好综合协调,指导推动相关工作。

“十二五”期间,海水淡化产业的发展蓝图已经呈现。

从全国层面来看,我国将组织开展海水淡化城市(工业园区、海岛)试点工作,在有条件的城市(工业园区、海岛),进行海水淡化水作为公共用水补充的技术、工艺、标准和管理等试点工作,到2015年,全国创建20个海水淡化试点城市(工业园区、海岛)。二是组织海水淡化工程示范,根据不同海域和地区、行业、企业的实际情况及不同的水质要求,针对海水淡化膜法、热法及热膜藕合等工艺技术,采用水电联产、核电和新能源技术、浓海水利用技术等自主设计和建设运营一批海水淡化重点示范工程。到2015年,初步计划建成20个日产万立方米级、2个日产5~10万立方米的国家级海水淡化重大示范工程,5个浓盐水综合利用示范项目。建立若干个苦咸水和微咸水淡化应用示范项目。三是在有条件的地方,培育若干个海水淡化产业基地等等。

海水淡化产业既是节能环保产业,也是新兴的战略性产业,享受国家目前的有关节能、环保、发展循环经济、资源综合利用的有关鼓励政策。同时,作为一个产业发展的成长阶段,国家还将根据其具体的产业特点,实施相应的激励政策,以促进其产业的快速健康发展。如要出台有利于海水淡化产业发展的产业政策,激励海水淡化技术的创新力度等。

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