用海水淡化保障高质量发展

阮国岭

一、海水淡化已在国外大规模应用，亦可成为我国的重要水源

受经济发展、人口增长、气候变化等影响，全球水资源短缺日趋严重，成为各国必须面对的重大资源问题。除了优先节水之外，解决措施还有跨区域调水和海水淡化。由于取之不尽、用之不竭，可提供水资源持续利用的边际成本，海水淡化成为各国竞相开发的水资源战略技术。进入新世纪，全球海水淡化发展迅速，其年产能从1980年的18亿立方米、2000年的不足100亿立方米到目前的近330亿立方米，年均增幅7%，远高于同期的经济增长速度。海水淡化产水水质好于国际主流标准，应用范围遍及160多个国家和地区，并从海湾产油国家向北非、东南亚、欧洲、美洲等加速扩散;有3亿多人因此受益，在增加供水总量和提高水质方面效果显著，已成为多国认可的饮用水源和主要的增量水源，为沿海缺水国家的发展与繁荣提供了水资源保障。如阿联酋90%以上饮用水依靠海水淡化;以色列沿地中海建成5座大型海水淡化厂，在水比油贵的中东率先实现“水独立”;新加坡将海水淡化作为国家战略，建成3座海水淡化厂，保障了供水，提高了与马来西亚谈判进口水价的底气。

海水淡化产业之所以快速发展，一是得益于其与跨区域调水相比所具有的不淹地、少移民、水质好、水量稳，投入和水量精准，不受气候影响等固有优势，一座淡化厂兼具了传统的水源工程和市政水厂两大功能。二是得益于科技进步使得海水淡化能耗下降。如膜技术和能量回收的进步使得海水淡化的电耗由开始的10～15千瓦时/立方米下降到目前的1.6千瓦时/立方米，已接近理论值的0.8千瓦时/立方米。三是得益于政府引导与鼓励支持。国外政府把海水淡化作为公益事业，对淡化水实行统购统销，以合理的价格为海水淡化营造良好的运营环境，保障经济发展和民生改善。国外不仅通过部分私有化来提高运行效率，而且还通过持续提高单厂规模的政府规划来实现规模效益、降低建设和运行成本。由此淡化厂规模越来越大，如2019年签约产能45万吨/日以上的淡化厂5个，10月份启动的阿联酋90万吨/日淡化厂是全球最大的反渗透海水淡化在建项目。

截至2018年底，我国已建成海水淡化规模约150万吨/日，主要应用于工业领域，部分进入市政管网。进入2019年，受水资源短缺困扰，海水淡化规模又有加速发展的态势。如新建成的浙江石化舟山基地18万吨/日、大连恒力石化4.5万吨/日海水淡化工程，为石化的高质量发展提供了水资源支撑。山东计划实施“山东海上调水工程”，三年投资100亿，占地1000亩，年供净水5亿立方米。我国淡化技术年产优质工艺用水60亿立方米，实现了水循环和盐循环，节能降耗显著，受到国际同行关注。此外，我国企业在海外市场也有所作为，包括立足自身技术承建中小型海水淡化项目和依托欧洲专业公司工艺承揽大型海水淡化工程两种情况。

综上，海水淡化水已成为国际上缺水国家的主要增量水源，我国海水淡化技术近期出现打破瓶颈、快速发展的态势，应将海水淡化水作为增量水源，统筹解决我国的水资源短缺问题。

二、实现海水淡化规模应用，有利于解决我国的水资源危机

南水北调中线工程从丹江口水库向河南、河北、北京、天津4省市供水，规划平均年调水量95亿立方米，远期到130亿立方米，静态投资共1823亿元，水库面积150万亩，建设用地122.48万亩，移民43万。根据水利部门测算，到2030年京津冀年需水總量约350亿立方米，可供水量（含引黄和引江水）为240亿立方米，尚有110亿立方米的缺口需要弥补;11个沿海省区市缺水214亿立方米;水危机并没有因调水而得到根治。而解决华北水危机，必须首先压采地下水以遏止水生态进一步恶化，进而补足保障经济社会发展的100亿立方米供需缺口。长远来看，还需要偿还1800亿立方米的超采欠账。在南水北调越调越难、越调越贵的情况下，迫切需要改变思路，把海水淡化水作为主要增量水源，参与华北水资源的统筹配置。

我国海水淡化技术经过多年的发展，在热、膜主流海水淡化技术研发和关键设备材料开发等方面取得了长足进步，技术成套水平显著提高，系统集成和工程建设能力显著增强，奠定了大规模应用的基础。从技术上看，已攻克低温多效和反渗透海水淡化技术，物能消耗等技术指标与国际接轨，是世界上少数几个同时掌握热、膜两种主流海水淡化技术的国家之一，技术成熟度较好。从装备上看，初步形成核心设备及关键材料的研发制造体系，成功开发了反渗透膜、高压泵、能量回收装置、蒸汽喷射泵等关键设备并在国内示范工程中进行了应用，超、微滤膜和压力膜壳等达到国际先进水平并出口海外，形成规模发展的必要产业基础。从工程建设上看，自主技术已建成单机2.5万吨/日低温多效、2万吨/日反渗透海水淡化工程，系统集成和工程建设能力快速提高，并有海外工程经验。从投资和运行成本上看，我国自主建成多个日产10万吨级海水淡化工程，反渗透、低温多效海水淡化工程吨水投资分别为0.5～0.75万元和0.55～0.8万元，造水成本约4.5～8元/吨，建设投资和造水成本与国际水平基本持平。如果规模进一步扩大，成本还有下降的空间。

海水淡化工程在华北沿海地区可以按照“分步投资、分步实施、兼顾轻重缓急”的原则进行建设，近景目标解决地下水超采问题，建设规模30亿立方米/年，弥补京津冀30%的水资源缺口;工程沿环渤海的工业园区（天津滨海新区、沧州渤海新区、唐山曹妃甸区等）分布，供水从工业园区向所属市区（天津中心城区、黄骅、唐山中心城区）延伸，面向工业和城市居民。远景目标规模扩大到100亿立方米/年，工程沿环渤海海岸线布置，供水向华北腹地如北京、雄安新区等延伸;同时在华北腹地开展淡化技术在水资源品质升级、水污染治理、水环境保护上的应用，提高淡化技术对水资源短缺的贡献率;覆盖人口4000万，解决华北地区供水缺口。

实现近景目标，产水30亿立方米/年，估算投资450亿元，占地7000亩。实现远景目标，生产淡水100亿立方米/年，估算工程总投资1370亿，占地1.97万亩，与同等水量的南水北调中线工程（静态投资1823亿元、占地272万亩）相比有明显的节省用地和节约投资优势。生产1立方米淡化水耗能不足3.4千瓦时（约1千克标准煤），总耗能5000兆瓦，现有能源系统能够支撑。

三、存在问题与努力方向

目前《中华人民共和国水法》和《生活饮用水卫生标准》均未将海水淡化水列为水源，海水淡化水如作为主要增量水源，需要从国家战略层面进行调整和统筹。首先，需要进行顶层设计，将海水淡化水作为主要增量水资源，进行水资源配置的战略调整。其次，我国海水淡化项目的投入渠道主要是用水企业和地方政府，国家以补助投入为主，对于解决华北缺水如此重大的战略问题，需要优化原有的投入和管理渠道。再者，自主技术在现阶段能够支撑10万吨级的海水淡化工程，考虑到国际局势变动对关键设备进口带来的不确定性，加上超大型海水淡化项目在全球都没有成熟经验，亟需加强自主研发，谋划弯道超车以及在全球的战略引领能力。

为了用海水淡化技术推动高质量发展，保障国家水资源安全，需要做好以下几个方面的工作：

一是明确战略定位，纳入资源配置，保障供水安全。

要从战略性、全局性的高度认识海水淡化，在国家顶层设计上把海水淡化水作为解决水资源短缺的主要增量水源，实施“海水淡化国家开源工程”并纳入地区水资源配置，构建多水源供水保障体系。海水淡化水不仅可作为工业、市政用水，服务民生和实现高质量发展;还可作为应对极端气候变化、恐怖主义乃至战争的应急战略水源，保障区域及国家安全。

把海水淡化水作为重要的自然资源在华北特别是京津冀地区统筹配置，从水利工程的财政投入中切出一定的比例列入年度预算，保证海水淡化水配置比例并严格考核。在沿海地区各级国土空间规划编制过程中，充分考虑发展需求来布局海水淡化工程，对其空间发展作出战略性系统安排;建立多水源比选论证机制，必要时编制区域性海水淡化专项规划。

二是加大国家支持，建立国家示范，扩大应用规模。

结合沿海地区水资源需求，国家主导建设几个30万立方米/日以上的自主超大型海水淡化示范项目，通过技术进步和规模化应用降低淡化成本，验证自主技术和工程能力，提供工程样板。布局建设配套输配水工程，政府定价并购买淡化水，纳入现有供水网络。鼓励地方因地制宜出臺激励政策，建立合理的海水淡化水定价机制，完善海水淡化水进入市政管网的差额补贴以及电价优惠等政策，形成可推广的产业发展模式。

建立从中央到地方的多层级管理技术服务体系，围绕厂址比选、取排水水质监测、淡化水饮用安全以及海水淡化浓海水排海环境影响进行长周期系统研究和监测，定期发布研究成果和监测数据，回应社会关切，保障产业健康有序发展。

三是加大自主创新，提高产业能力，竞争国际市场。

整合现有财政支持渠道，在“十四五”期间设立“海水淡化”科技专项，保证经费、集中力量，突破海水淡化反渗透膜、高压泵、能量回收等“卡脖子”装备，形成具有国际竞争力的国产优势产品。重点研发适用于超大型海水淡化工程的大流量高压泵、活塞式能量回收器、16寸反渗透膜、蒸汽压缩机等关键装备以及与新能源耦合的海水淡化技术，集聚超大型海水淡化工程的核心竞争力。

鼓励运营模式探索和运营技术研究，提高工厂运行效率，降低物能消耗，形成运行技术体系。建设海水淡化创新平台，推进海水淡化创新基地、大型试验场和重点实验室等建设，提升自主创新能力。推动海水淡化产业向全球价值链中高端迈进，构建集研发设计、整机制造、装备集成、设备加工、关键材料部件与药剂生产、工程总包于一体的产业链，培育产业新动能，打造具有国际竞争力的龙头企业。

将海水淡化作为重要的合作议题从国家层面推动，搭建合作桥梁，加快自主技术和装备在“一带一路”沿线国家的规模输出。面向海水淡化行业需求，支持企业合作，推动项目整合，鼓励对外建设项目中“捆绑打包”加入海水淡化，通过“组团”出海、借“船”出海承担海水淡化项目，用好国内国际两个市场。

责任编辑：马莉莎