海水淡化如何产业化运作

我们这个民族是一个傍水而生的民族。我们给养育我们文明的河流冠以母亲的称号;我们这个民族也是一个与水抗争的民族。治水的英雄成为了民族的第一个国王。水带来了繁荣,有时也带来灾难。不能忘记的是年初西南的大旱,不能忘记的是刚刚过去的吉林的洪水和舟曲的泥石流。其实,水的困惑就在我们的周围,淡水的危机正在着侵蚀着我们的生活质量,阻碍我国城市建设与经济发展。在新的世纪,我们再次面对来自水的挑战。

我国人均水资源占有量为2200立方米,仅相当于世界人均水平的1/4。据水利部统计,全国669座城市中有400座供水不足,110座严重缺水;在32个百万人口以上的特大城市中,有30个长期受缺水困扰。在46个重点城市中,45.6%水质较差,14个沿海开放城市中有9个严重缺水。北京、天津、青岛、大连等城市缺水最为严重。

我国水资源分布不均,西部干旱缺水属自然原因,沿海开放城市大多位于江河入海口,气候上属于亚热带季风气候,雨量充裕。为何沿海城市也会缺水?

沿海城市的缺水问题主要是经济发展给水资源供需带来的矛盾。沿海开放城市随着经济的发展,工业用水量不断增长;而经济开发与城市化建设带来的人口增长致使生活用水的倍增,给淡水资源不断增加压力。在地表水和正常雨量不能满足城市需求时,人们开始寻求地下水体资源。而地下水的过度开发导致了地面沉降和海水入侵,形成了公害,使地下水变成了咸水,不能使用,使得水资源矛盾进一步加剧。这种由于人为的原因造成一些水资源充足的地区出现的不同程度缺水现象被称为水质性缺水。淡水危机,是人类社会的发展与自然之间矛盾的一个突出的表现。它使得人与自然的和谐发展的天平开始倾斜,甚至可能倾覆。

城市水资源既是城市生存的基础又是城市经济发展的助推器。水资源是工业生产必要原料与制剂,水资源的充沛与否决定了一个城市产业平衡发展水平,甚至决定了一些行业的准入标准。同时,水资源也可看做城市生活成本,水价的高低长期以来都是居民消费水平测算的重要指标。水资源开发利用具有其自身的特点:

水资源是不可替代性资源。并不同于能源资源,无论对于工业生产还是日常生活水,水资源没有可选的替代品。淡水是人类生存必需的基础需求,一定质量的淡水也是工业生产的原料或者制剂,同时,水也是污染物传输和转化的重要载体。水资源作为工业生产的重要资源的特点为固定成本大,变动成本小。无论作为原料还是制剂,对工业企业来说水处理系统都是必不可少的固定投入,不但费用高昂而且一般对业务量的变动不敏感。作为城市生活供水系统,水资源同样具备这样的特点。

水资源对于城市的重要意义在于水资源的生产要求具备连续性。城市水资源开发利用的过程的不同环节构成了一个有机的整体,其中任何一环断裂都势必影响到整个水体系统。而水体系统的断裂会直接导致城市功能的瘫痪。

这些特点决定城市水资源产业的特点:自然垄断性,公益性,规模性。三者互为因果,构成一个有机的整体。城市水产业一般为政府进行大规模投资,兴修水利工程,建设供水渠道,以政府或者国有企业专营为主体,带动民营资本进行水资源物流与零售。以现在世界主流趋势来看,本着保护公众利益和提高社会效率的原则,在大多数国家,水企业的服务价格一般都处于政府的监管之下,水价并未真正体现城市水体系统的运营成本,体现了行业本身的社会公益属性。

城市水体的系统建设属于城市发展的公共事业,现在解决沿海地区缺水的主要方法是远距离调水,但是沿海地区淡水资源紧缺矛盾日益突出,兴建水利工程和远程距离调水难度越来越大,投资越来越高。同时调水不增加水资源总量,对调水区的影响也难以估计。我们在建立南水北调这样的巨大社会工程的同时,是否也考虑到从自然的和谐角度,从我们的身边寻找缓解淡水危机的方法呢?而将水体系统建设作为产业来考虑,它同样具备巨大产能价值与发展空间。于是,海水淡化进入了人们的视线。

从海水中提取淡水,这是人类追求了几百年的梦想。早在四百多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。而人类第一座海水淡化工厂1957年诞生于美国。现代海水淡化近年来飞速发展,技术与工艺不断完善,海水淡化已经不是传统观念里以高昂的代价换取生存空间的“贵族”技术,而是以全新的高科技含量、具有环境资源优势的形象展现在公众面前。“向海洋要淡水”已经形成了方兴未艾的产业。截至2009年底,中国日淡化海水能力超过60万吨。中国在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化关键技术方面均取得重大突破,完成了拥有自主知识产权的3000立方米/日低温多效海水淡化工程,以及5000立方米/日反渗透海水淡化工程;海水直流冷却技术已进入万立方米/小时级产业化示范阶段。中国海水淡化成本逐步下降,已降至5元/立方米以下。 在新技术新思路的引导下,海水淡化工程的成本不断下降,产能比不断提高,并且海水淡化被嵌入了城市整体的产业链条中,进一步提高了地位与价值。目前我国海水淡化的成本已经降至4～7元/立方米。如果进一步综合利用,把淡化后的浓盐水用来制盐和提取化学物质等,则其淡化成本还可以大大降低。科技创造了将天平再次恢复平衡的机遇,将淡水危机转变为生机,甚至是商机。

海水淡化无疑是沿海缺水城市的首选。沿海地区海水淡化的成本要比远距离调水成本低。据专家论证,当远距离调水距离大于40公里时,调水成本就会高于海水淡化(论证阶段为2004年的技术水平),现阶段我国的海水淡化技术已经达到相当的水平,实际上海水淡化技术的成熟度已经超过了兴修大规模水利工程远程调水。同时如上面提到,调水对调水区的影响不可忽视。海水淡化在技术上实现了绿色环保和低能耗,既可以带来经济效益,同时也可以间接创造社会效益。

沿海开发城市具备开发海水淡化产业条件。沿海地区是我国的经济发达地区,经济基础雄厚,可为产业发展提供大量的资金支持。经济发达所创造的区位优势也可为海水淡化提供科研与技术革新等必要的技术、人才团队、管理等社会条件。同时,沿海城市经济发展起步早,工业设计与装备制造能力强,科学管理水平高,传统产业齐备,高新技术产业密集,可以形成产业链优势。在相关水行业产业链的支持与配合下,海水淡化可以形成规模化的经济效益。

中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件,但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。围绕制约海水淡化成本降低的关键问题,发展关键装备与核心技术,研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品,提高关键材料和关键设备的国产化率,增强自主建设大型海水淡化工程的能力。

海水淡化是涉及多方面的系统工程,要实现海水淡化产业健康、有序、快速发展,需要不断加大统筹协调力度,并不断完善制度和标准,加强监督管理。这方面中东地区的海水淡化起步较早的国家(如阿联酋)可为我们提供积极的借鉴。成立相关专门管理机构,负责淡化水的定价和监管。完善相关技术标准,如法国公司在海水淡化选材上制定了一系列企业标准。严格市场准入。如欧盟对大型海水淡化项目有十分严格的市场准入制度,对海水淡化项目进行环保论证,对海水淡化水水质进行严格监测。

未来20年国际海水淡化市场将有近700亿美元的商机,中国应占有充分份额。根据全国海水利用专项规划,到2010年,中国海水淡化规模将达到每日80万～100万吨,2020年中国海水淡化能力达到每日250万～300万吨,尤其是国家免征所得税等政策的积极支持,中国海水淡化产业发展将有广阔的前景,为缓解淡水危机带来一场革命性的突破。