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海水淡化能否解近渴?

2011-07-25 來源:中國環(huán)境報責(zé)任編輯:原二軍 見習(xí)記者 廉偉 瀏覽數(shù):620 中國過濾分離網(wǎng)

核心提示:缺水,正成為大江南北共同關(guān)注的話題。應(yīng)對水危機(jī),既需節(jié)流,亦要開源。水從哪里來?人們的目光逐漸轉(zhuǎn)向廣闊的海洋,有沙特、以色列、阿聯(lián)酋這樣的先例在前,我國的海水淡化產(chǎn)業(yè)也逐漸呈現(xiàn)出步步升溫的態(tài)勢。

  “一個和尚挑水喝,兩個和尚抬水喝”,如果作為連接媒介的水消失了,那恐怕不管是否會出現(xiàn)第三個和尚,故事的結(jié)局都是一樣的“沒水喝”。缺水,正成為大江南北共同關(guān)注的話題。應(yīng)對水危機(jī),既需節(jié)流,亦要開源。水從哪里來?人們的目光逐漸轉(zhuǎn)向廣闊的海洋,有沙特、以色列、阿聯(lián)酋這樣的先例在前,我國的海水淡化產(chǎn)業(yè)也逐漸呈現(xiàn)出步步升溫的態(tài)勢。但縱觀全國,海淡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依舊困難重重,淡化的海水依舊未走入家庭;756項海淡專利中自主知識產(chǎn)權(quán)僅占15%;脫鹽協(xié)會秘書長郭有智說“政策導(dǎo)向是海淡產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基石”;工程院高從堦院士指“海淡工程技術(shù)的不成熟是發(fā)展的重要障礙”…… 成本怎么降?管網(wǎng)如何進(jìn)?政策怎樣扶?擺在海淡產(chǎn)業(yè)面前的任務(wù)實在太多。遠(yuǎn)水解不了近渴,那淡化的海水又是否能解這燃眉之急呢?
  今年上半年襲擊南方的干旱讓許多地方喊"渴"。作為浙江省舟山市最缺水地區(qū)的普陀區(qū)六橫島,因為當(dāng)?shù)匾慌_日產(chǎn)1萬噸的海水淡化設(shè)備投入全負(fù)荷運轉(zhuǎn),不再為水而發(fā)愁。而在往年遇到干旱時,六橫島就得去寧波買每噸價格高達(dá)20元的淡水了。
  天津市海水淡化技術(shù)及應(yīng)用水平已處全國領(lǐng)先位置,目前全市建成的海水淡化項目產(chǎn)能達(dá)21.7萬噸/日,為推動我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了良好示范作用。
  與舟山相比,北京雖然與海洋有著上百公里的距離,但水資源的嚴(yán)重短缺讓這個人口近2000萬的特大城市開始把目光投向了海水淡化。7月4日,北京市政協(xié)委員、市水利規(guī)劃設(shè)計研究院副院長張彤在做客北京城市服務(wù)管理廣播時表示,北京目前正在做海水淡化的前期研究,如有可能,將會在渤海灣取水。
  無論是身處大海的島嶼,還是經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的大城市,當(dāng)水資源緊張日益成為一種常態(tài)時,都把眼光投向了海洋。然而海水淡化是否真正會成為解決水危機(jī)的一把"金鑰匙",仍需時日考量。
  “海水”能否解缺水之“渴”?
  海水淡化對我國沿海城市來說,是解決水資源短缺問題的一個有效措施,也是必然的趨勢
  與處于干旱區(qū)域、極度缺水的沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋、以色列等中東國家相比,我國的海水淡化起步不算太早,但發(fā)展迅速。目前天津、青島、舟山等沿海城市的海水淡化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展與國外相比并不落后。
  天津市在海水淡化方面之所以走在全國前列,和這里水資源嚴(yán)重短缺分不開。盡管處于華北"九河下梢",海河穿城而過,但水質(zhì)苦澀,引灤入津成為解決天津飲水的重大水利工程。也因為這個原因,天津市把向大海要水作為解決水資源短缺問題所采取的重要措施之一。記者了解到,天津市的海水淡化從上個世紀(jì)80年代起步,經(jīng)過多年的努力,目前已經(jīng)逐步形成了明顯的區(qū)位優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和雄厚的技術(shù)實力,也因此被確定為創(chuàng)建國家級海水淡化與綜合利用示范城市和海水利用產(chǎn)業(yè)化基地。
  國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所總工程師阮國嶺在接受記者采訪時說,目前全國海水淡化量規(guī)模大約為60萬噸/天,其中天津海水淡化能力達(dá)到了20萬噸/天,"我估計再過1年多,天津日海水淡化能力有可能達(dá)到30萬噸~40萬噸,'十二五'結(jié)束之后稍微晚一點,天津海水淡化能力將達(dá)到60萬噸/天。"
  除了天津市之外,山東省青島市在海水淡化方面也走在了前列。根據(jù)規(guī)劃,"十二五"期間,青島市海水淡化規(guī)模將達(dá)到每天20萬噸;而在缺水嚴(yán)重的浙江省舟山市,近幾年來大力發(fā)展海水淡化項目,其中嵊泗縣近幾年海水淡化水供水量已占縣城區(qū)全部供水量的70%以上,在其他島嶼上,淡化水也成為了主要水源。
  “海水淡化對于我國沿海城市來說,是解決水資源問題的一個有效措施,這也是必然的趨勢。”長期關(guān)注海水淡化的阮國嶺對記者如此表示。
  阮國嶺說,做出這個判斷,基于三方面的原因:一是目前中國人口的現(xiàn)狀決定的,"原來只有幾億人口的時候,并不覺得缺水,現(xiàn)在人口增加到了13億多,但水資源并沒有增多,所以水資源緊缺的情況是越來越嚴(yán)重。"
  二是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀決定的,"我們在歷史上從未達(dá)到過現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)總量,也沒有現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。經(jīng)濟(jì)總量大了,發(fā)展速度快了,對水資源的要求就會越來越多。"
  三是從全球來看,人類是趨海移動的,中國也是這樣,大部分城市和大型工業(yè)都是沿海布置的,這更加劇了沿海地區(qū)用水的緊張。
  “這三個因素的疊加,決定了海水淡化在我們國家是一個沒有辦法回避的問題。”阮國嶺說,至于海水淡化在解決水資源危機(jī)中能扮演多大角色、能占多大比例,需要因地區(qū)、城市而異,每個地區(qū)、城市是不一樣的。一些地方水資源豐富,海水淡化就只是一個補(bǔ)充;但對于一些水資源不豐富甚至缺乏的地區(qū)來說,海水淡化水就會成為重要水源,甚至成為主要水源。
  海水淡化何以難進(jìn)管網(wǎng)?
  成本過高,擋住了海水淡化水進(jìn)入城市管網(wǎng)的步伐
  阮國嶺介紹說,目前我國國內(nèi)海水淡化主要是采用兩種技術(shù),一種是膜法,或者叫反滲透法,它采用半透膜技術(shù),正常情況下,濃度低的水能滲透到濃度高的水那邊,而反滲透法就是通過加壓,濃度高的水就滲透過來濃度低的水這邊了,目前海水淡化水有60%~70%采用了這種技術(shù)。另一種是熱法,也叫蒸餾法,一般是海水淡化和電廠進(jìn)行聯(lián)產(chǎn),通過采用發(fā)電廠發(fā)過電的低壓蒸氣,從海水中分離出來高品質(zhì)的淡化水。
  “經(jīng)過多年研發(fā),我國已經(jīng)在蒸餾法、反滲透法等主流海水淡化關(guān)鍵技術(shù)上取得突破,在天津等沿海城市誕生了一大批從事海水淡化的企業(yè)。”阮國嶺說,目前天津市北疆發(fā)電廠采用以色列的技術(shù),利用蒸餾法技術(shù)生產(chǎn)淡化水;另一家企業(yè)天津大港新泉海水淡化有限公司則采用反滲透法淡化海水,這家企業(yè)采用新加坡技術(shù),一期生產(chǎn)能力為日產(chǎn)10萬噸淡水。
  目前盡管天津市海水淡化走在了全國前列,但生產(chǎn)出來的水流入百姓家的比例很小。阮國嶺說,目前天津用水主要依靠黃河水和灤河水,海水淡化水主要以應(yīng)用于工業(yè)為主,只有少量進(jìn)入城市供水管網(wǎng)。目前真正進(jìn)入城市供水管網(wǎng)的,也只有每天1萬噸左右的規(guī)模,只占天津每天20萬噸生產(chǎn)能力的1/20。
  記者了解到,除了像舟山那樣缺少淡水來源的海島之外,一些沿海的主要城市,盡管也發(fā)展起了海水淡化產(chǎn)業(yè),但也同天津一樣,真正進(jìn)入自來水管網(wǎng)成為居民用水的并不多。以青島為例,海水淡化水也主要用于工業(yè)、海水沖廁、游泳用水等方面。
  海水淡化為什么難以進(jìn)入城市管網(wǎng)?阮國嶺表示,原因在于與目前的城市自來水相比,海水淡化水的價格比較高,"兩種海水淡化技術(shù)出來的水,價格都差不多,成本在5元~7元之間,而銷售價格在7元~9元之間。"
  記者了解到,目前北疆電廠海水淡化每噸水成本約4元,通過水處理,用專用輸水管網(wǎng)運往自來水廠原水池,運行成本增加了3.6元,目前售價暫為8.15元/噸。而目前天津市今年的居民用水價格為4.6元/噸。
  在某種程度上可以說,成本過高擋住了海水淡化水進(jìn)入城市管網(wǎng)的步伐。
  隨著技術(shù)的發(fā)展,海水淡化的成本是否還有降低的空間?對于這個問題,阮國嶺表示,在技術(shù)上,兩種技術(shù)淡化海水都有降低空間。反滲透法淡化海水的成本降低取決于滲透膜的技術(shù),隨著膜技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)同樣的淡水,原來需要1萬平方米的膜現(xiàn)在有可能5000平方米的膜就可以了,投資就少了;而蒸餾法淡化海水,目前發(fā)電企業(yè)和淡化水企業(yè)還沒實現(xiàn)很好的整合,從技術(shù)上說還有些浪費,如能把發(fā)電過程中的低壓低溫蒸汽充分利用起來,海水淡化成本下降就有空間。
  “海水下降有一定空間,但這種空間能降到多少,是由若干因素組成的,技術(shù)在其中只占一部分。”阮國嶺說,海水淡化成本中,能源成本占到了1/3。海水淡化就是以能源換水源,能源價格上漲,海水淡化成本也跟著上漲;此外還有人工成本,技術(shù)進(jìn)步能降低能源成本,但人工工資是往上漲的。這些因素都決定了目前海水淡化成本下降的空間有限。
  阮國嶺還表示,天津市海水淡化噸水成本目前已降至5元左右,隨著技術(shù)的發(fā)展,還有進(jìn)一步下降的空間,相信天津真正實現(xiàn)"靠海吃海",讓"海量"的"海水"流進(jìn)尋常百姓家的日子不再遙遠(yuǎn)。
  如何推動淡化水進(jìn)入家庭?
  出臺扶持政策,制定國家標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn),是當(dāng)務(wù)之急
  海水淡化成本從最初的一噸20多元的成本降至目前5元~7元錢左右的成本,下降幅度已經(jīng)很大了,而成本進(jìn)一步壓縮的空間也非常有限,在這種情況下,讓海水淡化真正成為解決水資源危機(jī)的有效舉措、讓海水淡化水流入城市居民供水管網(wǎng),還有哪些瓶頸需要突破?
  “海水淡化要真正進(jìn)入城市供水管網(wǎng),需要政府在政策上予以支持。”阮國嶺說,從處理的角度看,海水淡化水是一種高端的水,是一種沒辦法的辦法,“如果有更好的水資源的話,為什么要用海水淡化水?而高端的東西意味著成本高、價格高,這與目前的價格機(jī)制不協(xié)調(diào)。”
  如何解決這個問題?阮國嶺表示有兩個辦法:一是完善原來的水資源價格體系,當(dāng)價格體系完善之后,海水淡化如果仍沒有競爭力的話,說明這種產(chǎn)品進(jìn)入市場的時機(jī)不成熟;另一個辦法是海水淡化水與當(dāng)前的水資源價格體系雖然存在一個差價,但這個產(chǎn)品是民眾所必需的東西,那就需要政府買單了,即政府為海水淡化水進(jìn)入市場提供一定的補(bǔ)貼。
  “如何進(jìn)行補(bǔ)貼,現(xiàn)在發(fā)改委、國家海洋局、科技部等部委都在進(jìn)行前期的商討,將會出臺一些扶持措施。”阮國嶺說,如果出臺政策支持,相信天津?qū)蔀楹K氏冗M(jìn)入管網(wǎng)的第一個大城市,"其他沿海城市會不會跟上,我判斷還是樂觀的。"
  除了政策扶持之外,阮國嶺認(rèn)為還需要通過龍頭企業(yè)來帶動整個行業(yè)的發(fā)展。他說,一個產(chǎn)業(yè)如果要快速發(fā)展的話,一方面需要政策,一方面得有隊伍。在起步階段,是技術(shù)先行,在產(chǎn)業(yè)化階段,一定要政策先行、隊伍先行,需要最有實力的企業(yè)進(jìn)來,“這個隊伍很大程度是龍頭企業(yè),必須要進(jìn)來,在外邊帶不動海水淡化產(chǎn)業(yè)。”
  即使在政策扶持下海水淡化成本降低,但要真正進(jìn)入千家萬戶,仍有許多工作要做。阮國嶺表示,最重要的有兩個方面:一個是制定海水淡化國家標(biāo)準(zhǔn),二是確定監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。
  “海水淡化水進(jìn)入城市供水管網(wǎng),目前無論是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是國家層面上制定的標(biāo)準(zhǔn)都沒有出來。什么樣的海水淡化水是合格的水、什么的淡化水是不合格的水,都需要按照標(biāo)準(zhǔn)來說話。技術(shù)一定要上升為標(biāo)準(zhǔn),這是目前需要急迫解決的一個問題。”
  阮國嶺告訴記者,海水淡化水如果僅僅用在工業(yè)上,涉及到的是兩個企業(yè)之間的事情,相對簡單。但進(jìn)入城市供水管網(wǎng),這就是一個重大的公共安全工程,涉及到公共飲水安全問題,因此需要出臺監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)監(jiān)管。
  “即便有政策扶持,沒有制定這兩個標(biāo)準(zhǔn),海水淡化大規(guī)模進(jìn)入城市管網(wǎng)仍存在缺陷。”據(jù)阮國嶺介紹,下一步,國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所將在這方面展開研究。
  在今年召開的全國水利大會上,海水淡化也成為大會關(guān)注的一個話題。阮國嶺表示看好未來海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,他認(rèn)為要推動海水淡化產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展并進(jìn)入城市管網(wǎng),需要圍繞以下幾個方面來展開工作:一是做好海洋做好功能區(qū)的規(guī)劃,把海水淡化用海區(qū)域保留下來;二是中央對海水淡化產(chǎn)業(yè)應(yīng)做好規(guī)劃,哪個地方淡化水規(guī)模達(dá)到多少,都應(yīng)該有總體規(guī)劃,切忌一窩蜂而上;三是從技術(shù)層面來說,海水淡化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要盡快出臺;四是建立合理的價格體系,政府出臺相應(yīng)的補(bǔ)貼政策;五是在政府層面應(yīng)建立一個監(jiān)管機(jī)構(gòu)對海水淡化進(jìn)行有效監(jiān)管。
  “此外,海水淡化需要有一定的門檻,因為飲水涉及到公共安全,這就需要在海水淡化企業(yè)中,我們自主的技術(shù)、裝備要占到絕對的比例。”
  淡化水能否為北京解“渴”?
  海水淡化進(jìn)京,可以彌補(bǔ)北京水資源總量的不足,涵養(yǎng)地下水,改善北京的生態(tài)狀況
  近日一則北京關(guān)注海水淡化的消息引起了人們的關(guān)注:7月4日,北京市政協(xié)委員、市水利規(guī)劃設(shè)計研究院副院長張彤在做客北京城市服務(wù)管理廣播時表示,北京目前正在做海水淡化的前期研究,如有可能,將會在渤海灣取水。盡管有專家指出,這一舉動與南水北調(diào)延遲至2014年到京以及海水淡化成本大幅下降有關(guān),更重要的是與北京當(dāng)前人口經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展對水資源迫切需求有關(guān)。
  第六次人口普查資料顯示,截至2009年年底,北京實際常住人口為1972萬人,而根據(jù)中國社會科學(xué)院的預(yù)測,未來5年北京的人口有可能突破2260萬。與北京人口急劇增長形成巨大反差的是,北京人均水資源量已從多年前的不足300立方米,降至近幾年的100立方米左右。而近10年以來,北京的平均降水量比多年平均值減少兩成,形成的可利用水資源量減少了48%。為了緩解嚴(yán)峻的水資源短缺形勢,北京把目光瞄向海水淡化也在意料之中。
  張彤在接受采訪時也表示,近年來北京一直在"開源節(jié)流",但未來5年城市需水預(yù)計回漲至40多億立方米。而北京城市供水的真正資源量只有21億立方米,形成了水資源供給缺口。為了填平這個缺口,海水淡化成為一個選擇。
  來自渤海灣的海水淡化水能否解了北京的"渴"?對于這個問題,阮國嶺表示,盡管目前成本仍比較高,但從長遠(yuǎn)來看,海水淡化水是解決北京長期水資源供應(yīng)不足的有效措施,"這個判斷應(yīng)該是能站得住腳的。"
  “這是由北京的現(xiàn)狀決定的,”阮國嶺說,現(xiàn)在北京人口近2000萬,水資源并沒有多起來,這種情況下,一種措施是開采地下水,和后代爭水,但這么多年來,暴露的問題越來越多,生態(tài)環(huán)境問題也越來越明顯,包括北京的城市地下水位下降。這不是長久的辦法;其次,北京作為首都,在某種意義上來講,保障北京供水安全性比任何一個城市都重要。
  “要解決水資源問題,一是采取地面水調(diào)節(jié)措施,比如修水庫,但北京的降雨量逐年減少;另一個是南水北調(diào),南水北調(diào)作為城市供水安全來說有脆弱性,比如遇到干旱天氣,源頭用水都會緊張。路線長,在安全上也有一定的危險。而沿線遇見洪澇災(zāi)害,也會對南水北調(diào)帶來威脅。”阮國嶺說,在這種情況下,把海水淡化水作為北京供水的一個重要組成部分,對保障北京用水安全是非常重要的。
  阮國嶺告訴記者,從目前來看,盡管海水淡化價格仍比較高,但經(jīng)過規(guī)?;l(fā)展,價格還有下降的空間,如果政府出臺相關(guān)政策進(jìn)行補(bǔ)貼,海水淡化水進(jìn)入家戶應(yīng)該不是問題。
  記者了解到,位于河北省唐山市曹妃甸海水淡化項目一期具備5萬噸/天淡化海水的產(chǎn)能,項目全部建成后產(chǎn)能將達(dá)到90萬噸/天的規(guī)模。曹妃甸海水淡化項目已經(jīng)吸引了來自北京的目光,北京市發(fā)改委等部門已經(jīng)赴曹妃甸進(jìn)行考察。
  值得注意的是,北京供水國企北控水務(wù)已入股曹妃甸海水淡化項目25%股份,投資約3450萬元。在未來,曹妃甸有可能成為天津向北京供應(yīng)海水淡化水的競爭者之一。
  小資料
  海水淡化是解決水資源短缺的重要途徑,下列國家的海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展走在世界前列:
  沙特:進(jìn)行海水淡化已有70年的歷史,是目前世界上最大的海水淡化國,淡化水占全國用水的50%以上。目前沙特?fù)碛械斔凸艿?157公里,淡化水產(chǎn)量已累計超過11億立方米。
  以色列:目前以色列現(xiàn)已擁有3座大型反滲透海水淡化廠,年產(chǎn)淡水2.3億立方米。根據(jù)以色列政府規(guī)劃,2013年前將建設(shè)兩座大型海水淡化廠,全部工程完成后,海水淡化將滿足全國80%的水資源需求。
  阿聯(lián)酋:阿聯(lián)酋目前共擁有海水淡化廠(站)30座,年生產(chǎn)能力達(dá)3億立方米,可滿足全國98%的家庭和工業(yè)用水,在海水淡化方面僅次于沙特阿拉伯,居世界第二位。
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