阮國嶺

一、海水淡化已在國外大規(guī)模應用，亦可成為我國的重要水源

受經(jīng)濟發(fā)展、人口增長、氣候變化等影響，全球水資源短缺日趨嚴重，成為各國必須面對的重大資源問題。除了優(yōu)先節(jié)水之外，解決措施還有跨區(qū)域調(diào)水和海水淡化。由于取之不盡、用之不竭，可提供水資源持續(xù)利用的邊際成本，海水淡化成為各國競相開發(fā)的水資源戰(zhàn)略技術(shù)。進入新世紀，全球海水淡化發(fā)展迅速，其年產(chǎn)能從1980年的18億立方米、2000年的不足100億立方米到目前的近330億立方米，年均增幅7%，遠高于同期的經(jīng)濟增長速度。海水淡化產(chǎn)水水質(zhì)好于國際主流標準，應用范圍遍及160多個國家和地區(qū)，并從海灣產(chǎn)油國家向北非、東南亞、歐洲、美洲等加速擴散;有3億多人因此受益，在增加供水總量和提高水質(zhì)方面效果顯著，已成為多國認可的飲用水源和主要的增量水源，為沿海缺水國家的發(fā)展與繁榮提供了水資源保障。如阿聯(lián)酋90%以上飲用水依靠海水淡化;以色列沿地中海建成5座大型海水淡化廠，在水比油貴的中東率先實現(xiàn)“水獨立”;新加坡將海水淡化作為國家戰(zhàn)略，建成3座海水淡化廠，保障了供水，提高了與馬來西亞談判進口水價的底氣。

海水淡化產(chǎn)業(yè)之所以快速發(fā)展，一是得益于其與跨區(qū)域調(diào)水相比所具有的不淹地、少移民、水質(zhì)好、水量穩(wěn)，投入和水量精準，不受氣候影響等固有優(yōu)勢，一座淡化廠兼具了傳統(tǒng)的水源工程和市政水廠兩大功能。二是得益于科技進步使得海水淡化能耗下降。如膜技術(shù)和能量回收的進步使得海水淡化的電耗由開始的10～15千瓦時/立方米下降到目前的1.6千瓦時/立方米，已接近理論值的0.8千瓦時/立方米。三是得益于政府引導與鼓勵支持。國外政府把海水淡化作為公益事業(yè)，對淡化水實行統(tǒng)購統(tǒng)銷，以合理的價格為海水淡化營造良好的運營環(huán)境，保障經(jīng)濟發(fā)展和民生改善。國外不僅通過部分私有化來提高運行效率，而且還通過持續(xù)提高單廠規(guī)模的政府規(guī)劃來實現(xiàn)規(guī)模效益、降低建設和運行成本。由此淡化廠規(guī)模越來越大，如2019年簽約產(chǎn)能45萬噸/日以上的淡化廠5個，10月份啟動的阿聯(lián)酋90萬噸/日淡化廠是全球最大的反滲透海水淡化在建項目。

截至2018年底，我國已建成海水淡化規(guī)模約150萬噸/日，主要應用于工業(yè)領(lǐng)域，部分進入市政管網(wǎng)。進入2019年，受水資源短缺困擾，海水淡化規(guī)模又有加速發(fā)展的態(tài)勢。如新建成的浙江石化舟山基地18萬噸/日、大連恒力石化4.5萬噸/日海水淡化工程，為石化的高質(zhì)量發(fā)展提供了水資源支撐。山東計劃實施“山東海上調(diào)水工程”，三年投資100億，占地1000畝，年供凈水5億立方米。我國淡化技術(shù)年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)工藝用水60億立方米，實現(xiàn)了水循環(huán)和鹽循環(huán)，節(jié)能降耗顯著，受到國際同行關(guān)注。此外，我國企業(yè)在海外市場也有所作為，包括立足自身技術(shù)承建中小型海水淡化項目和依托歐洲專業(yè)公司工藝承攬大型海水淡化工程兩種情況。

綜上，海水淡化水已成為國際上缺水國家的主要增量水源，我國海水淡化技術(shù)近期出現(xiàn)打破瓶頸、快速發(fā)展的態(tài)勢，應將海水淡化水作為增量水源，統(tǒng)籌解決我國的水資源短缺問題。

二、實現(xiàn)海水淡化規(guī)模應用，有利于解決我國的水資源危機

南水北調(diào)中線工程從丹江口水庫向河南、河北、北京、天津4省市供水，規(guī)劃平均年調(diào)水量95億立方米，遠期到130億立方米，靜態(tài)投資共1823億元，水庫面積150萬畝，建設用地122.48萬畝，移民43萬。根據(jù)水利部門測算，到2030年京津冀年需水總量約350億立方米，可供水量（含引黃和引江水）為240億立方米，尚有110億立方米的缺口需要彌補;11個沿海省區(qū)市缺水214億立方米;水危機并沒有因調(diào)水而得到根治。而解決華北水危機，必須首先壓采地下水以遏止水生態(tài)進一步惡化，進而補足保障經(jīng)濟社會發(fā)展的100億立方米供需缺口。長遠來看，還需要償還1800億立方米的超采欠賬。在南水北調(diào)越調(diào)越難、越調(diào)越貴的情況下，迫切需要改變思路，把海水淡化水作為主要增量水源，參與華北水資源的統(tǒng)籌配置。

我國海水淡化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，在熱、膜主流海水淡化技術(shù)研發(fā)和關(guān)鍵設備材料開發(fā)等方面取得了長足進步，技術(shù)成套水平顯著提高，系統(tǒng)集成和工程建設能力顯著增強，奠定了大規(guī)模應用的基礎(chǔ)。從技術(shù)上看，已攻克低溫多效和反滲透海水淡化技術(shù)，物能消耗等技術(shù)指標與國際接軌，是世界上少數(shù)幾個同時掌握熱、膜兩種主流海水淡化技術(shù)的國家之一，技術(shù)成熟度較好。從裝備上看，初步形成核心設備及關(guān)鍵材料的研發(fā)制造體系，成功開發(fā)了反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置、蒸汽噴射泵等關(guān)鍵設備并在國內(nèi)示范工程中進行了應用，超、微濾膜和壓力膜殼等達到國際先進水平并出口海外，形成規(guī)模發(fā)展的必要產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。從工程建設上看，自主技術(shù)已建成單機2.5萬噸/日低溫多效、2萬噸/日反滲透海水淡化工程，系統(tǒng)集成和工程建設能力快速提高，并有海外工程經(jīng)驗。從投資和運行成本上看，我國自主建成多個日產(chǎn)10萬噸級海水淡化工程，反滲透、低溫多效海水淡化工程噸水投資分別為0.5～0.75萬元和0.55～0.8萬元，造水成本約4.5～8元/噸，建設投資和造水成本與國際水平基本持平。如果規(guī)模進一步擴大，成本還有下降的空間。

海水淡化工程在華北沿海地區(qū)可以按照“分步投資、分步實施、兼顧輕重緩急”的原則進行建設，近景目標解決地下水超采問題，建設規(guī)模30億立方米/年，彌補京津冀30%的水資源缺口;工程沿環(huán)渤海的工業(yè)園區(qū)（天津濱海新區(qū)、滄州渤海新區(qū)、唐山曹妃甸區(qū)等）分布，供水從工業(yè)園區(qū)向所屬市區(qū)（天津中心城區(qū)、黃驊、唐山中心城區(qū)）延伸，面向工業(yè)和城市居民。遠景目標規(guī)模擴大到100億立方米/年，工程沿環(huán)渤海海岸線布置，供水向華北腹地如北京、雄安新區(qū)等延伸;同時在華北腹地開展淡化技術(shù)在水資源品質(zhì)升級、水污染治理、水環(huán)境保護上的應用，提高淡化技術(shù)對水資源短缺的貢獻率;覆蓋人口4000萬，解決華北地區(qū)供水缺口。

實現(xiàn)近景目標，產(chǎn)水30億立方米/年，估算投資450億元，占地7000畝。實現(xiàn)遠景目標，生產(chǎn)淡水100億立方米/年，估算工程總投資1370億，占地1.97萬畝，與同等水量的南水北調(diào)中線工程（靜態(tài)投資1823億元、占地272萬畝）相比有明顯的節(jié)省用地和節(jié)約投資優(yōu)勢。生產(chǎn)1立方米淡化水耗能不足3.4千瓦時（約1千克標準煤），總耗能5000兆瓦，現(xiàn)有能源系統(tǒng)能夠支撐。

三、存在問題與努力方向

目前《中華人民共和國水法》和《生活飲用水衛(wèi)生標準》均未將海水淡化水列為水源，海水淡化水如作為主要增量水源，需要從國家戰(zhàn)略層面進行調(diào)整和統(tǒng)籌。首先，需要進行頂層設計，將海水淡化水作為主要增量水資源，進行水資源配置的戰(zhàn)略調(diào)整。其次，我國海水淡化項目的投入渠道主要是用水企業(yè)和地方政府，國家以補助投入為主，對于解決華北缺水如此重大的戰(zhàn)略問題，需要優(yōu)化原有的投入和管理渠道。再者，自主技術(shù)在現(xiàn)階段能夠支撐10萬噸級的海水淡化工程，考慮到國際局勢變動對關(guān)鍵設備進口帶來的不確定性，加上超大型海水淡化項目在全球都沒有成熟經(jīng)驗，亟需加強自主研發(fā)，謀劃彎道超車以及在全球的戰(zhàn)略引領(lǐng)能力。

為了用海水淡化技術(shù)推動高質(zhì)量發(fā)展，保障國家水資源安全，需要做好以下幾個方面的工作：

一是明確戰(zhàn)略定位，納入資源配置，保障供水安全。

要從戰(zhàn)略性、全局性的高度認識海水淡化，在國家頂層設計上把海水淡化水作為解決水資源短缺的主要增量水源，實施“海水淡化國家開源工程”并納入地區(qū)水資源配置，構(gòu)建多水源供水保障體系。海水淡化水不僅可作為工業(yè)、市政用水，服務民生和實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展;還可作為應對極端氣候變化、恐怖主義乃至戰(zhàn)爭的應急戰(zhàn)略水源，保障區(qū)域及國家安全。

把海水淡化水作為重要的自然資源在華北特別是京津冀地區(qū)統(tǒng)籌配置，從水利工程的財政投入中切出一定的比例列入年度預算，保證海水淡化水配置比例并嚴格考核。在沿海地區(qū)各級國土空間規(guī)劃編制過程中，充分考慮發(fā)展需求來布局海水淡化工程，對其空間發(fā)展作出戰(zhàn)略性系統(tǒng)安排;建立多水源比選論證機制，必要時編制區(qū)域性海水淡化專項規(guī)劃。

二是加大國家支持，建立國家示范，擴大應用規(guī)模。

結(jié)合沿海地區(qū)水資源需求，國家主導建設幾個30萬立方米/日以上的自主超大型海水淡化示范項目，通過技術(shù)進步和規(guī)?；瘧媒档偷杀?，驗證自主技術(shù)和工程能力，提供工程樣板。布局建設配套輸配水工程，政府定價并購買淡化水，納入現(xiàn)有供水網(wǎng)絡。鼓勵地方因地制宜出臺激勵政策，建立合理的海水淡化水定價機制，完善海水淡化水進入市政管網(wǎng)的差額補貼以及電價優(yōu)惠等政策，形成可推廣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

建立從中央到地方的多層級管理技術(shù)服務體系，圍繞廠址比選、取排水水質(zhì)監(jiān)測、淡化水飲用安全以及海水淡化濃海水排海環(huán)境影響進行長周期系統(tǒng)研究和監(jiān)測，定期發(fā)布研究成果和監(jiān)測數(shù)據(jù)，回應社會關(guān)切，保障產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

三是加大自主創(chuàng)新，提高產(chǎn)業(yè)能力，競爭國際市場。

整合現(xiàn)有財政支持渠道，在“十四五”期間設立“海水淡化”科技專項，保證經(jīng)費、集中力量，突破海水淡化反滲透膜、高壓泵、能量回收等“卡脖子”裝備，形成具有國際競爭力的國產(chǎn)優(yōu)勢產(chǎn)品。重點研發(fā)適用于超大型海水淡化工程的大流量高壓泵、活塞式能量回收器、16寸反滲透膜、蒸汽壓縮機等關(guān)鍵裝備以及與新能源耦合的海水淡化技術(shù)，集聚超大型海水淡化工程的核心競爭力。

鼓勵運營模式探索和運營技術(shù)研究，提高工廠運行效率，降低物能消耗，形成運行技術(shù)體系。建設海水淡化創(chuàng)新平臺，推進海水淡化創(chuàng)新基地、大型試驗場和重點實驗室等建設，提升自主創(chuàng)新能力。推動海水淡化產(chǎn)業(yè)向全球價值鏈中高端邁進，構(gòu)建集研發(fā)設計、整機制造、裝備集成、設備加工、關(guān)鍵材料部件與藥劑生產(chǎn)、工程總包于一體的產(chǎn)業(yè)鏈，培育產(chǎn)業(yè)新動能，打造具有國際競爭力的龍頭企業(yè)。

將海水淡化作為重要的合作議題從國家層面推動，搭建合作橋梁，加快自主技術(shù)和裝備在“一帶一路”沿線國家的規(guī)模輸出。面向海水淡化行業(yè)需求，支持企業(yè)合作，推動項目整合，鼓勵對外建設項目中“捆綁打包”加入海水淡化，通過“組團”出海、借“船”出海承擔海水淡化項目，用好國內(nèi)國際兩個市場。

責任編輯：馬莉莎