我国海水利用现状与展望

詹红丽，邵奎兴，李宗璟

(1.北京中水新华国际工程咨询有限公司，北京 100044;2.中国水利企业协会脱盐分会，北京 100027)

“水是生命之源、生产之要、生态之基”。地球的海水储量约13.5亿 km3，占全球各类水总量的97.47%。为解决淡水资源短缺问题、应对水资源危机，世界许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用，并开展了海水利用工程建设及海水淡化技术研发工作［1］。世界上许多国家通过海水淡化提供了可靠品质的淡水，为解决区域水资源短缺问题找到了一条有效途径。如阿联酋饮用水主要是海水淡化水，以色列70%的饮用水来自于海水淡化水，意大利西西里岛500万居民饮用水源的40%来自海水淡化水。

我国是海洋大国，拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，有1.8万km的海岸线。随着经济社会的发展，我国淡水资源日趋紧缺，如何利用海水资源缓解水危机是我国长期以来十分关注的问题［2-5］。近年来，我国政府加大了对海水淡化和综合利用发展的扶持力度，相继制定出台了《全国海水利用规划》，在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中提出“积极开展海水淡化和海水直接利用”。《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》(中发〔2011〕1号)(以下简称2011年中央1号文件)中再次提出“积极开展海水淡化和综合利用”。海水淡化是我国解决水资源短缺问题的战略途径，且已成为华北沿海城市及经济区域饮用水的重要补充。目前，海水利用已成为我国沿海地区解决水资源短缺问题的重要开源方式，在天津、河北、浙江、辽宁和山东等地得到了一定规模的应用，主要领域是电力、钢铁、石化和化工及海岛市政供水［6-7］。

1 海水利用现状及存在的问题

分析我国海水利用的规模与行业分布、管理体制与规划、政策措施等现状，总结海水利用发展取得的成绩与经验，剖析目前存在的问题与制约因素。

1.1 海水利用现状

据统计［8］，截至2011年底，我国已建成海水淡化装置73套，日海水淡化能力64.3万m3，其中在2010—2011年这2年间新建海水淡化厂7座，新增产能11.9万m3/d，海水淡化均采用反渗透技术(SWRO)。在现有的73套海水淡化装置中，63套采用SWRO技术，产能44.06万m3/d;7套采用多效蒸馏技术(MED)，产能19.6万m3/d;1套采用多级闪蒸技术(MSF)，产能6 000 m3/d;1套采用机械压汽蒸馏技术(MVC)，产能60 m3/d;1套采用电渗析技术(ED)，产能200 m3/d。在所有海水淡化装置中，用于电力行业的海水淡化厂共18座，产能占43%;用于市政行业供水项目的36座，产能占26.4%。现有的MED海水淡化项目主要用于电力行业，其产能占MED总产能的69.1%。反渗透海水淡化技术应用于市政供水项目中具有较大的优势，多数项目都采用该技术。

国务院在2008年的《国务院关于机构设置的通知》(国发〔2008〕11号)(“三定”方案)中将海水淡化和直接利用纳入非传统水源开发利用，由水利部指导非传统水源开发工作。2011年中央1号文件明确提出全面加快水利基础设施建设，加强水资源配置工程建设，大力推进和积极开展海水淡化和综合利用工作。2012年4月国务院办公厅发布的《关于加快发展海水淡化产业的意见》(国办发〔2012〕13号)明确了海水淡化产业发展过程中各部委间的组织协调关系，由发改委牵头，负责综合协调和指导推动，包括水利部在内多部门参与，共同推进海水淡化产业健康快速发展。

1.2 存在问题与制约因素

我国海水利用经过50多年的发展，取得了显著的成绩，人们对海水利用的认识逐步提高，在国家政策的鼓励下，行业企业积极开展海水淡化和综合利用，使海水利用的规模不断扩大，应用水平稳步提升。目前，在我国发展海水利用已具备一定的基础，但同时也存在诸多问题与制约因素［9-10］。

a.现有扶持政策在执行过程中存在配套与支撑细则不完善等问题，实施细则亟待完善。海水利用工程的扶持政策明显不足，工程建设进度明显滞后，具有准公益性质的海水利用工程属于民生性质的水源工程，缺乏相应的扶持政策和投入渠道;经营性的海水利用工程项目从一开始就完全按照市场化方式运作，与传统水源相比，在价格上亦不具有优势。

b.海水利用尚未真正纳入水资源统一配置。海水淡化已作为补充淡水资源的有效手段，海水直接利用对淡水的替代作用和应急水源作用明显。对于有条件开展海水淡化和利用海水作为水源工程的建设项目，未能纳入水资源配置工程建设的范畴，非常规水源工程建设明显滞后。因此，作为水资源“开源渠道”的海水利用，理应纳入水资源的统一规划与配置，这是经济社会发展的客观需求，也是行业内专家学者的共同呼声。

c.海水淡化工程化技术和产业配套在大型化、超大型化项目建设方面存在差距。我国海水淡化工程化技术和产业支撑与国际先进水平相比，既有优势也有短板，在关键技术与设备方面具有较好的产业支撑，目前国内参与国外工程配套程度越来越高，但在大型化项目方面的工程经验明显不足。此外，海水淡化与供水输送、配水技术，以及饮水安全评价等方面，存在标准和规范缺位的问题，如:淡化海水进入市政供水管网会产生“黄水”、“红水”等现象，对淡化海水的入网及应用造成了障碍。

d.公众认识存在误区。目前，人们对海水淡化作为淡水资源的重要补充和战略储备，特别作为应对全球气候变化，提高供水安全保障的重大战略举措缺乏认同和共识。

2 海水利用需求分析

2010年，我国沿海11省(自治区、直辖市)GDP总量245 944亿元，总人口57 688万人，土地面积129.2万 km2。沿海地区国土面积占全国的13.5%、人口占全国的43.0%，创造了全国56.3%的GDP，人均GDP达到全国的1.42倍，在我国经济社会生活中占有举足轻重的战略地位［11］。在多年平均来水条件下，现状年我国沿海地区缺水总量177亿m3，主要缺水地区集中于北方沿海(天津、河北、辽宁和山东等地区)，缺水量达148.8亿m3。

面对北方沿海地区资源型缺水和南方沿海部分地区水质型缺水和工程型缺水的严峻形势，除加大再生水回用、雨水集蓄利用等非常规水源利用外，积极开展海水淡化和综合利用既紧迫又任重道远，未来将会成为优化沿海地区供水结构、保证沿海城市供水安全，化解沿海地区水资源危机的一项重要措施。通过对沿海地区经济社会和产业发展进行预测以及用水效率进行分析，结合全国水资源综合规划、全国节水型社会建设“十二五”规划成果和实施最严格水资源管理的要求，预测我国沿海地区海水淡化利用需求量;结合电力、石化、钢铁等行业相关规划目标，预测海水直接利用需求量。我国海水利用需求预测见表1。

表1 我国海水利用总需求预测

预测至2015年和2030年我国沿海地区海水淡化利用需求总量分别为8.37亿m3/a和14.43亿m3/a，分别占沿海地区需水量的0.32%和0.52%，占全国总需水量的0.13%和0.21%;预测至2015年和2030年我国沿海地区海水直接利用需求总量分别为832亿m3/a和1 789亿m3/a，折淡量分别为30亿m3/a和64亿m3/a。

3 战略目标与重点区域及领域布局

针对我国沿海地区水资源短缺状况，区域发展战略、经济发展水平、产业结构布局与特点，以及各

地区现有海水利用基础条件，提出了我国海水利用发展的主要目标和重点区域及领域布局建议。

3.1 战略目标

a.到2015年和2030年，我国沿海地区海水淡化利用量分别达到8.37亿m3/a和14.43亿m3/a;对海岛新增供水量的贡献率分别达到50%和75%以上，对沿海缺水地区新增工业供水量的贡献率达到15%和25%以上，有效缓解沿海严重缺水地区水资源短缺的矛盾。到2015年和2030年，我国沿海地区海水直接利用量分别达到832亿m3/a(折淡量30亿m3/a)和1789亿m3/a(折淡量64亿m3/a)。

b.选择沿海严重缺水城市和地下水超采严重地区，建设一批海水淡化和海水直接利用重点示范工程。到2015年建成2个日产5万～10万m3的国家级海水淡化示范工程和20个日产万吨级海水淡化示范工程;建成2个10万m3/h的海水循环冷却示范工程以及5个海水冲厕示范小区。

c.加强关键技术研发，提高海水利用装备国产化水平和市场竞争力。到2015年海水淡化和利用产业化原材料、装备制造自主创新率达到70%以上;2030年达到90%以上，其中关键技术、材料的研发和制造能力达到国际先进水平。

3.2 发展模式

a.统一配置，统筹兼顾。国家和地方政府水利主管部门，要创新海水淡化水资源管理体制和机制，将海水淡化水作为淡水资源的重要补充，纳入水利规划进行统一配置与管理。积极发展和实施海水利用工程，强化其在沿海区域水资源配置中的调节和补充作用，鼓励近海地区逐步扩大海水利用规模，促进经济社会长期平稳较快发展。

b.政策激励，多元融资。国家相关部委应根据其职能分工及海水利用发展的实际需求，适时出台鼓励海水利用发展的财政、税务和金融等激励政策、淡化海水进入市政供水管网的支持政策。鼓励金融机构在风险可控和商业运作可持续的前提下，加大对海水淡化项目的信贷支持力度;引导社会资金和民间资本合理、规范地进入海水淡化产业。

c.自主创新，强化示范。加大海水利用关键技术和核心部件研发力度，鼓励开发海水利用新技术，增强自主创新能力和配套能力;对我国目前难以掌握的关键技术允许引进和消化吸收，鼓励在此基础上进一步创新和开发。根据不同海域和地区、行业、企业的实际情况，自主设计和建设运营一批海水利用重点示范工程。

3.3 重点区域及领域布局

根据沿海区域水资源特点和海水资源分布特征，将我国海水利用重点区域分为北方沿海地区、南方沿海地区和海岛地区，合理布局，突出重点，加强海水淡化和综合利用工程建设，逐步形成海水淡化和综合利用与沿海经济社会发展相适应的发展格局。

a.北方沿海地区。北方沿海地区海水利用的发展重点是:大力发展海水淡化，大规模发展海水直接利用;创建海水利用综合示范区和示范城市。在天津、大连、青岛等城市，大力发展大中型规模的海水淡化和海水直接利用，鼓励发展海水利用装备(产品)制造业，培育海水利用产业链;并在北方沿海省级辖区内的中等城市(如唐山、沧州、营口等)，组织开展针对性强、目标明确、各具特色的海水利用示范工程。此外，从保证水资源供给安全可靠的战略高度，研究近海特大型缺水城市(如北京)利用淡化海水作为补充居民生活饮用水的重要水源，进一步优化用水结构，进行重大海水淡化工程可行性方案的比选与论证。目前北京市已完成从曹妃甸工业区向北京输淡化海水的可行性研究和项目论证，产能的中期目标是100万m3/d，远期目标是300万m3/d。

b.南方沿海地区。南方沿海重点发展地区主要为东海区域和南海沿海区域，包括上海、深圳、厦门、泉州、宁波、舟山等重点城市。南方沿海地区海水利用的重中之重是依托区域经济实力强、产业发展水平高的优势，结合区域产业发展和结构调整，在电力、石油和化工等行业大力发展和推广海水利用。通过利用淡化海水作为优质工艺用水，海水作为工业冷却水、大生活用水等，有效替代淡水资源，并作为应急备用水源，在优化水资源结构的同时，解决这些地区的水质型缺水和季节性缺水问题。

c.海岛。以辽宁长海、山东长岛、浙江舟山、广东南澳、福建东山、海南三沙和广西涠洲岛等为重点发展岛屿。海岛海水利用的发展重点是根据发展需求，建设规模适中的海水淡化工程，重点解决乡、镇以上行政建制海岛上军民的淡水资源短缺问题;建立战略储备水源，因地制宜利用风能、太阳能、潮汐能，积极推进新能源与海水淡化耦合技术的发展与应用;大力推广海水冲厕。

4 结语

世界各国越来越重视海水淡化和综合利用工作，为解决区域水资源短缺问题开拓了一条有效途径。未来淡化海水对我国沿海地区用水量的贡献率约为0.30%～0.55%，对全国总用水量的贡献率约为0.10%～0.25%，单从淡化海水占总用水量的比例来看，相对较小。但海水淡化和海水直接利用对于缓解沿海地区淡水资源短缺和城市水危机具有十分重要的现实意义，近期可作为沿海地区用水的第二水源，岛屿用水的第一水源，中长期可作为战略储备水源。因此，积极开展海水利用，并将淡化海水作为海岛主要水源，对于保障海岛军民生产、生活用水和维护国家安全具有十分重要的战略意义。此外，海水淡化是淡水资源的重要补充和战略储备，特别是在全球气候变化极端影响下是提高供水安全的一项重大战略举措。

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