王兰兰
水是基础性自然资源和战略性经济资源,也是生态系统和环境的控制要素。随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的推进,水资源缺乏已成为制约社会经济发展的瓶颈之一。为保障水资源持续利用,一方面必须节约用水、提高水资源利用效率,另一方面需要增加一些水资源量。海水淡化与攫取地下水和跨流域调水等措施相比,受时空和气候影响较小,占用土地面积少,建设周期短,规模灵活,供水稳定;海水淡化有利于减少沿海地区因过度开采地下水而造成的地下漏斗扩大、地面沉降严重等问题,有利于沿海地区保护和改善生态环境,有利于沿海地区经济社会的可持续发展。
为贯彻落实《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》,2012年12月9日,国家发展和改革委员会下发了《海水淡化产业发展“十二五”规划》(以下称《规划》)。
到 2015年,海水淡化产能要达 220万立方米/日以上
目前,我国海水淡化产业已初具规模,是少数能够完整自主设计建设海水淡化工程的国家之一,海水淡化技术、装备制造、工程设计建设等方面发展迅速,应用规模不断扩大,海水淡化市场已经显现,产业发展前景广阔。
“十一五”期间,我国海水淡化产能年均增长超过 60%,截止到2010年底,国内建成海水淡化装置 70多套,设计淡化水产能 60万立方米/日;在建装置 5套,设计淡化水产能 26万立方米/日。反渗透和低温多效蒸馏两大主流海水淡化技术得到较快发展,成本不断降低。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;膜通量增加了近 40%,脱盐率由 99.2%提高到 99.7%以上;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。我国已自主建成日产万立方米级反渗透海水淡化装置,海水淡化工程进入大型化阶段。目前,反渗透海水淡化投资为 6000~8000元/立方米,综合产水成本为 5~6元/立方米。
低温多效蒸馏海水淡化具有水质好和可利用工厂余热或低品位热源的优点,主要应用于需提供锅炉补给水和工艺纯水,且有低品位蒸汽或余热可利用的电力、石化、钢铁等企业。我国自主建成了 1.25万立方米/日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。目前,蒸馏海水淡化投资为8000~11000元/立方米,综合产水成本为6~8元/立方米。
《海水淡化产业发展“十二五”规划》是我国海水淡化领域的第一个专项规划,对于指导推动我国海水淡化产业发展具有重要意义。业内专家表示,《规划》的发布,预示着我国海水淡化产业发展全面提速,将迎来历史上最好的发展时机。
《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》和《规划》中都明确提出,到2015年,我国海水淡化装备制造的产值将达到每年75亿元~100亿元;我国海水淡化产能要达到220万立方米/日以上,海水淡化对解决海岛新增供水量的贡献率达50%以上。这相对于“十一五”期间产能提高3倍以上。
到 2015年,海水淡化水要纳入水资源统筹规划和调配
我国海水淡化产业发展的相关政策不完善,政策力度不够,可操作性差,没有形成合理统一的水资源开发利用市场机制,反映资源稀缺性的水价形成机制尚未建立。国家发改委相关负责人介绍说,在我国还存在对海水淡化战略意义认识不足、自主创新能力较弱、产业发展水平低和配套政策不足等问题。
《规划》指出,海水淡化水是一种新的水源,可用于生产和生活等。海水淡化作为水资源的重要补充和战略储备,要纳入水资源统筹规划和调配。
海水淡化产业是战略性新兴产业,是新的经济增长点。海水淡化产业是以生产海水淡化水为主要目的,包括相关技术研发、设备制造、工程设计与建设、生产运营、原材料生产与销售、咨询服务、宣传培训和交流等工序和环节,具有完整产业链的生产体系。通过大力发展海水淡化,促进产业链延伸,发挥拉动效应。
到 2015年,海水淡化原材料、装备制造自主创新率要达70%以上
自20世纪50年代,我国就开始研究海水淡化。但是,目前海水淡化装备制造自主创新能力较弱。基础研究不足,具有自主知识产权的关键技术较少,设备制造及配套能力较弱。反渗透海水淡化的核心材料和关键设备,如海水膜组器、能量回收装置、高压泵及一些化工原材料等主要依赖进口,按工程设备投资价格比,国产化率不到 50%;蒸馏法用耐海水腐蚀管材、蒸汽喷射装置(热泵)、传热效率等与国际先进水平相比有较大差距。
海水淡化产业发展水平低。我国从事海水淡化设备制造和工程成套的企业规模普遍较小,制造业基础薄弱,技术成果转化能力较弱,严重制约了海水淡化技术产业化进程;制造产业链尚未形成,即便是从国外引进生产线,大部分原材料仍需要进口,难以形成较强的品牌效应;还未形成海水淡化装备制造业基地和具有国际竞争能力的专业化龙头企业或企业集群,在市场竞争上也不具备与国外公司抗衡的能力。
在技术、装备、工程和资金等方面,我国海水淡化整体实力较弱且处于劣势,而国外有关方面占有优势,并十分关注我国海水淡化市场,积极开展相关工作,抢占我国海水淡化市场。
《规划》指出,要创新海水淡化体系,包括专业人才、核心技术、创新机制和创新能力等。依靠技术进步,增强创新能力,加快海水淡化核心技术和关键部件的研发步伐,包括反渗透海水膜与膜组件、能量回收装置、高压泵等;蒸馏法海水淡化传热材料及蒸发器等核心部件。
《规划》提出的目标是,逐步完善海水淡化产业体系。到 2015年,建立我国自主技术研发、装备制造、完善海水淡化产业链。海水淡化产业产值达 300亿元以上。海水淡化原材料、装备制造自主创新率达 70%以上。海水淡化成本不断降低,关键技术、装备、材料的研发和制造能力达到国际先进水平,拓展海水淡化市场,提高国内外市场竞争力。
“十二五”时期海水淡化产业发展投资约 210亿元
《规划》指出,“十二五”期间,国家要建设一批重点工程。
●国家海水淡化重大示范工程
建设 2个 5万~10万立方米/日的国家级海水淡化重大示范工程。示范工程不仅要缓解当地淡水资源短缺,向工业或居民提供合格淡化水,而且要为海水淡化技术、装备、工程设计建设和规模化应用提供良好的产业示范;为具有自主知识产权的技术、装备、工程设计和管理模式提供研发和应用平台;为专业培训提供实习基地,从而有助于提高我国海水淡化的整体实力。
●重点领域海水淡化应用示范工程
基于沿海工业园区建设或重点行业布局调整对淡水资源的需求,建设一批大型海水淡化工程。在沿海缺水地区,结合电力、冶金、石油和化工等行业的企业新建和扩建项目,建设海水淡化工程,作为重点领域的应用示范,以解决工艺用水或锅炉补给水的供给问题;结合电力企业发电,建设电水联产项目;结合制盐或盐化工,建设浓海水综合利用示范项目等。
●海水淡化水进入市政供水系统的试点工程
结合海水淡化示范工程有序地开展海水淡化水进入水源或市政供水系统的试点,在沿海缺水地区,海水淡化供给企业与用户可通过市政供水系统或点对点供应淡化水。通过试点,开展淡化水进入水源或市政供水系统运行管理机制的研究,以及水质调整、管网稳定性等相关技术规范的研究,为海水淡化水进入市政供水系统提供支撑。
●近海城市供水安全保障试点工程
鼓励近海城市把海水淡化水作为解决城市新增供水水源,改善水资源结构,提高水资源安全保障水平,以缓解城市淡水资源短缺矛盾,构建城市多水源保障格局。近海城市供水安全保障试点工程应优化海水淡化工艺和路由;研究项目运营管理机制、淡化水与当地水资源联合调配、管网稳定性及水质调整和海水淡化水水价等问题。
●建立海水淡化产业基地
以企业为主体,以项目为依托,以技术装备为核心,促进海水育和建立若干个海水淡化产业基地,如装备制造基地、原材料生产基地等。加快提高我国在海水淡化装备制造、工程设计应用和原材料生产等方面水平和能力,培育一批具有国际竞争力的海水淡化装备制造企业、工程设计建设企业和原材料生产企业等。
●创建海水淡化试点城市
在沿海缺水地区,选择若干个城市(含海岛和工业园区,下同)开展海水淡化试点。创建海水淡化试点城市,要积极推动海水淡化水的应用,城市新增用水优先使用海水淡化水,优化用水结构;在保障公共饮用水安全的前提下将海水淡化水作为市政供水的一个新的选项;大力发展海水淡化产业。
健全法律法规,加强监督管理,确保淡化水水质安全,做好环境保护
海水淡化系统的浓海水处置是各界关注的焦点,处置不当将会对海洋环境产生影响。因此,在进行海水淡化系统设计时应采取必要的措施,比如控制药剂加入量、降低排水温度、在排水管线上设置在线监测仪表等,以尽量减少对环境造成的影响。浓排水有综合利用条件时,宜优先考虑对浓海水进行综合利用,暂时不能综合利用时,应对浓排水进行适当的处理并选择正确的排放方式,对排放情况应进行跟踪检测,控制浓排水对海洋环境的影响。
《条例》指出,建立健全海水淡化相关法律法规体系,从资源开发、环境保护、安全供给和产业发展等方面对海水淡化产业发展进行引导和规范,如海水淡化开发利用的相关规范、浓海水排放的环境保护和供水水质安全等,进一步推动海水淡化产业健康快速发展。建立海水淡化标准体系,研究制定海水淡化设计规范和技术标准;建立海水淡化检测和评价体系,按照国家要求建立海水淡化技术及设备的权威检测与评价机构。加强对海水淡化相关设备和产品的质量监督;严格实行海水淡化水进入市政供水系统的规范管理,加强生产运营和供水水质的监管,以确保供水和水质安全;严格执行环境保护法律法规和标准。支持相关行业组织,发挥其组织协调和产业推动作用。广泛开展国内外海水淡化技术交流合作,不断提高我国海水淡化的核心竞争力;建立海水淡化培训基地,积极开展各级各类培训,不断提高海水淡化从业人员的技术水平和业务素质。
《条例》还指出,要建立由国家发展改革委牵头,科技部、工业和信息化部、财政部、环境保护部、住房城乡建设部、水利部、卫生部、税务总局、质检总局、能源局、海洋局等有关部门参加的海水淡化产业发展部际协调机制。国家发展改革委负责综合协调和指导推动,各有关部门按照职责分工做好工作。加强统筹协调,综合发挥作用,共同推动产业发展。
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,促进中西部地区苦咸水、微咸水淡化利用,优化用水结构,保障水资源持续利用具有重要意义,有利于培育新的经济增长点,推动发展方式的转变。加快与合理发展海水淡化产业,将能够带来生态与经济的双赢。