海水淡化迎来发展机遇期
□文/杨伟利 技术支持单位/广州中环万代环境工程有限公司
10月30日，国家发展改革委员会公开表示：支持海水淡化水进入城市供水管网。这标志着海水淡化产业拉开了市场化进程的大幕，中国海水淡化产业将迎来跨越式发展的新时代。
据预测，未来20年国际海水淡化市场将有近700亿美元的商机。在中国，海水淡化技术虽渐趋成熟，但海水淡化市场发育却相对迟缓。对此，享受国务院特殊津贴专家、国家海洋局南海分局教授级高工李仲钦，从海水淡化产业发展的视角，剖析海水淡化产业的发展现状及未来趋势。
中国海水淡化技术与国际水平差距不大，但核心设备仍以进口为主
据悉，由于国内海水淡化的相关研究起步较早，发展较稳，海水淡化技术与国际水平的差距不大。
我国的海水利用从起步到今天已经有40多年的历程，是世界上全面拥有这一先进技术的为数不多的国家之一。其中，工业冷却用水中的循环冷却技术居世界先进水平，拥有自主知识产权。生活用水和海水农业方面目前已初现端倪。
1982年，由杭州水处理技术中心建设的日产200吨级海水淡化装置在西沙群岛永兴岛建成启用，实现了淡水成本是船运淡水成本四分之一的目标。
全国第一个民用咸（海）水电渗析淡化站于1984年在广东番禺沙仔岛建成投产。李仲钦参与并主持了该项工程的建设。据他介绍，该海水淡化站总投资仅6.4万元，日产淡水300吨，稳定运行14年之久，解决了当地居民的饮水难题。
自1958年起，我国海水淡化技术研究从电渗析技术起步，逐步向以反渗透技术和蒸馏技术为主过渡，海水资源开发利用的一些关键技术取得重大突破。
据不完全统计，我国沿海地区已建成电渗析海水淡化装置13套，总规模约为日产1500吨。此外，共有20多套小型电渗析苦咸水淡化装置（车）在西北地区应用。海水和苦咸水淡化只是电渗析技术应用领域中的一小部分，只占到该技术应用领域的8%，其应用潜力巨大。
而近10年来，反渗透技术发展迅猛，现已成为海水淡化的主要技术。目前，全国研制并开发反渗透膜组件的单位有40余家，装置设备的生产企业在600家以上。李仲钦认为，反渗透技术之所以成为主流技术，是因为该技术比较稳定，工艺流程比较简单。
杭州水处理技术中心于2005年建成了国内首条最大的反渗透膜及膜组件生产线，并成功地解决了制膜、成器等关键技术，具备了年生产 120万平方米、2000支以上复合膜的能力，同时有近百家水处理工程公司和配套产品生产企业，年产值可达20多亿元。开发的新型反渗透复合膜组器性能达到国外上世纪90年代中期同类产品的性能指标，可替代进口产品，为海水利用产业的发展奠定了良好基础。
除了电渗析法和反渗透技术外，蒸馏法和太阳能法也在我国一些地区得到应用。目前，大连市是我国蒸馏法海水淡化开发和应用最广泛的城市，太阳能法已在甘肃、海南和浙江等地投入使用。据悉，“十五”期间，我国已掌握了国际商用的蒸馏法和反渗透膜法等海水淡化的主流技术。
不过，据李仲钦介绍，在我国已投产的大型海水淡化示范工程中，其核心设备多依赖进口。目前我国生产设备的厂家规模太小，无法适应国家计划要求的进度。而未来20年国际海水淡化市场有近700亿美元的商机，需求潜力巨大，我国企业不能只盯着国内市场，还应考虑国际市场的需求，争取打入国外海水淡化市场，这就要求本土海水淡化设备制造业尽早实现做大做强的目标。
目前在我国海水淡化领域走在前列的主要地区是山东、浙江、天津、大连、青岛等地，这与当地技术支持有关。国家海水淡化的两大技术研究中心一个在杭州，一个在天津，技术支持对当地海水淡化发展起到了至关重要的作用。谈到广东的情况，李仲钦认为广东近年利用海水作为工业冷却用水取得较大进展，位居全国前列；但是海水淡化多年来发展滞后，与海洋大省的称谓不相称。可喜的是，日产5万吨级亚海水反渗透淡化工程己落户广东东莞，近期即将投产，该工程为目前全国同类项目中规模最大的一个。
海水淡化水进入城市供水管网有助于破解水价瓶颈，政策扶持仍是海水淡化走向产业化的强力引擎
2005年9月，由国家发改委、国家海洋局和财政部联合编制的《海水利用专项规划》（以下简称《规划》）出台，该《规划》重点强调了海水淡化和海水的直接利用，标志着我国海水利用事业步入了一个新的发展阶段。
《规划》提出2010年的发展目标为：我国海水淡化能力将达到80万立方米/日～100万立方米/日，海水直接利用能力达到550亿立方米/年，积极发展海水化学资源的综合利用，海水利用对解决沿海地区缺水问题的贡献率达到16％～24％。到2020年，我国海水淡化能力达到250万立方米～300万立方米/日，海水直接利用能力达到1000亿立方米/年，大幅度扩大和提高海水化学资源的综合利用规模和水平，海水利用对解决沿海地区缺水问题的贡献率达到26％～37％。
《规划》提出，在沿海城市（海岛）分期分批地创建国家级海水利用示范城市和示范海岛，以全面推进海水利用产业发展。实现2020年新增海水淡化规模约180-200万立方米/日的目标，按平均投资7000-8000元/立方米计算，需投资约56-80亿元，实现2020年新增海水直接利用规模，需投资约117-205亿元。
李仲钦认为，《规划》的出台是一个历史性标志、一个新的里程碑，标志着中国海水淡化开始迈入产业化发展和跨越式发展的新阶段。
今年10月，国家发展改革委明确表示支持海水淡化水进入城市供水管网，这为解决海水淡化水进入城市供水管网的难题，涂上了一层亮色。政府政策支持虽给海水淡化的产业化提供了较好的外部环境，但海水淡化产业化仍不理想，亟需用市场机制来推动整个产业的发展和成熟。
李仲钦认为，实现产业化要解决谁投资、谁经营、谁管理等现实问题，只有在投资可以获得合理回报的前提下，国内的民间资本才可能进入该行业，才能从根本上改变当前海水淡化仍以国营性、战略性、公益性、民用性和缺水性工程为主的局面，才能促进整个产业的跨越式发展。
实现产业化发展的关键，就是破解水价瓶颈。由于我国自来水厂一直沿袭计划体制下靠国家补贴的投资运营方式，价格与价值严重不符。而海水淡化因列入了取水、设备、生产、运行、管理等成本，与自来水价格相比明显偏高。目前，我国海水淡化水的价格在5元/立方米左右，与国际上平均成本0.55美元基本持平，但仍比自来水生产成本高很多，水价成为进入供水管网的制约瓶颈。
国外在解决这一问题上的方法五花八门。早期做法是，由政府出资建设海水淡化工程，由政府负责管理，这是技术不成熟、运营不完善下的一种以扶持为主的发展方法。
随着海水淡化技术快速发展和市场机制的完善，现在一些国家特别是中东国家采取政府引导与市场化运作相结合的模式，在保证政府对淡化水控制权的前提下引入竞争机制，允许私营经济和国外企业介入，进一步降低海水淡化工程的建设投资和运行成本。其中，BOT（建设—经营—转移）和BOO（建设—拥有—经营）作为主要的融资模式已经在海水淡化领域得到广泛运用。
当然，这些成熟的经营和管理模式也适用于中国，李仲钦认为投融资机制创新是促进海水淡化产业发展的重要保障。可以通过国家、地方、企业、社会多方筹集资金，采取企业自筹、银行贷款、社会融资、利用外资、地方配套、国家补助等多种方式，建立多元化、多渠道、多层次、稳定可靠的海水利用投入保障体系。
由于目前的大型示范工程是由政府来投资和运营，政策支持和补贴只是一种方向，还没有具体实施。随着市场化进程的加快，要想实现整个产业的快速发展，政策扶持仍是一种必需。
此外，我国完全有能力在国际市场上占有一定份额。以中国目前的技术竞争力，只要该产业达到一定规模，完全可以进入国际市场。中国的蒸馏法海水淡化如果实现产业化，在价格上与发达国家有约40%的竞争优势。
加速产业化步伐，依靠水电联产和热膜联产降低海水淡化成本，提高行业竞争力
早起步、稳发展令我国海水淡化成为一门独立的新型学科和水处理技术专业。即便如此，我国海水淡化事业还处于发育成长期，与国际先进水平和国内需求相比，还有一定的差距。李仲钦认为，我国实施水资源可持续利用的开发力度欠缺，贡献率不高，特别是产业化程度过低，尚未形成产业群系，到2005年底，我国海水淡化水日产量达12万吨，为全球总量的千分之三。
至于反渗透膜法技术，虽然已成为我国海水淡化发展最快的主流技术，但从膜材料开发到膜组件的生产研究都比较薄弱，有相当的膜用原材料和组件需要进口；国产膜组器性能低、品种少、欠稳定，尚未形成产业规模；该技术的应用领域面窄，仍主要集中在通用水处理，如饮用纯净水的制备方面，而海水淡化、废水处理、中水回用等领域还处于市场开发的初级阶段。
李仲钦认为，当前我国海水淡化领域的问题可以概括为：产业化规模不够，与相对较高的海水淡化成本形成互为因果的恶性循环。该产业存在的问题还包括：技术成果转化过程缓慢，产业化的差距较大，配套设施国产化率低，工程项目规模受地域、资金、行政管理等制约，致使膜工业的发展落后于市场需求。此外，无法可依、无规可循，有条件利用海水淡化不利用的情况仍较为严重。
我国海水利用领域产业化程度过低的原因在于：对海水利用重要性认识不足；对海水利用取得的效益宣传力度不够，海水利用知识普及不足；相关法律法规和政策尚不健全；资金投入严重不足和市场机制不完善等。
针对这些不足和困难，除了加强海水淡化领域相关知识的宣传以外，李仲钦认为在海水淡化领域还应坚持 “五个结合”和“两个依靠”。“五个结合”包括政府宏观调控与发挥市场机制作用相结合；海水有效替代与优化沿海地区水资源结构相结合；海水利用与保护海洋生态环境相结合；突出重点与全面推进相结合；加强自主创新能力建设为主，与引进消化吸收相结合等内容。
“两个依靠”就是指未来海水淡化要依靠水电联产和热膜联产两种手段。
水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本，水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的，这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。
热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式（即MED-RO或MSF-RO方式），满足不同用水需求，降低海水淡化成本。目前，世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂，日产海水淡化水量为45.4万立方米。
李仲钦认为当前政府的支持和引导对海水淡化发展具有重要意义，将有助于整个产业的发展。当然，海水淡化过程中对环境的影响问题也逐步成为新的研究领域，会随着海水淡化产业的不断发展而得到破解，但海水淡化作为破解水资源危机的一种方法，其不断壮大发展已是大势所趋，这一点毋庸置疑。
