我國(guó)海水淡化已由產(chǎn)業(yè)化階段，過(guò)渡到產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用階段。隨著淡化技術(shù)的不斷成熟，海水正成為我國(guó)沿海地區(qū)生產(chǎn)和生活用水的新“源泉”。發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，對(duì)緩解中國(guó)沿海缺水地區(qū)和海島水資源短缺狀況，促進(jìn)中西部地區(qū)苦咸水、微咸水淡化利用，優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)具有重要意義。
海水淡化是人類追求了幾百年的夢(mèng)想。早在400多年前，英國(guó)王室就曾懸賞征求經(jīng)濟(jì)合算的海水淡化方法。從20世紀(jì)50年代以后，海水淡化技術(shù)隨著水資源危機(jī)的加劇得到了加速發(fā)展。
我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)前景可觀
近日，海水淡化技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所掛牌成立。該實(shí)驗(yàn)室依托國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所而建立，將圍繞國(guó)家水資源發(fā)展戰(zhàn)略需求，通過(guò)持續(xù)的核心技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)以及產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合等途徑，提升我國(guó)海水淡化整體的科技實(shí)力和關(guān)鍵裝備的研發(fā)水平，促進(jìn)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
當(dāng)前我國(guó)海水淡化工程裝機(jī)規(guī)模已達(dá)68.4萬(wàn)噸/日，這相當(dāng)于近200萬(wàn)人的生活用水量。國(guó)家發(fā)改委環(huán)資司節(jié)水處處長(zhǎng)楊尚寶指出，經(jīng)過(guò)50余年的發(fā)展，我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化等階段后，正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用階段。
去年年底國(guó)家出臺(tái)海水淡化領(lǐng)域的第一個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃——《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》之后，海水淡化日益成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱詞。這是我國(guó)海水淡化領(lǐng)域的第一個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃，對(duì)于指導(dǎo)推動(dòng)我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展、培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)、推動(dòng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、保障水資源可持續(xù)利用具有重要意義。我國(guó)在“十二五”期間，正積極實(shí)施國(guó)家海水淡化重大示范工程、重點(diǎn)領(lǐng)域海水淡化應(yīng)用示范工程、海水淡化水進(jìn)入市政供水系統(tǒng)的試點(diǎn)工程等一批重點(diǎn)工程，以期破解阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。據(jù)預(yù)測(cè)，到2015年，我國(guó)海水淡化產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)到220萬(wàn)立方米/日以上，海水淡化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值接近300億元，海水淡化市場(chǎng)銷(xiāo)售額將達(dá)700億美元。
業(yè)內(nèi)專家表示，目前國(guó)內(nèi)外海水淡化均已具備與其他方式競(jìng)爭(zhēng)的成本優(yōu)勢(shì)。海水淡化產(chǎn)業(yè)的投資空間巨大，僅僅憑借政府一己之力并不能提供足夠的資金，政策應(yīng)擴(kuò)大融資渠道，鼓勵(lì)引進(jìn)民資。
規(guī)?；瘧?yīng)用尚需時(shí)日
隨著近年來(lái)海水淡化各項(xiàng)政策的陸續(xù)出臺(tái)，我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)已基本完成。同時(shí)隨著各地海水淡化試點(diǎn)、示范工程的落地以及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟工作的逐步推進(jìn)，也在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)海水淡化技術(shù)的發(fā)展以及關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。
但從我國(guó)已投入運(yùn)營(yíng)的海水淡化工程運(yùn)行情況來(lái)看，卻不得不讓人對(duì)海水淡化的短期應(yīng)用心存擔(dān)憂。以我國(guó)領(lǐng)先的海水淡化重點(diǎn)發(fā)展城市天津?yàn)槔?，目前天津已建成投產(chǎn)的6家海水淡化廠產(chǎn)能利用率不足30%，產(chǎn)能過(guò)剩的背后折射的是市場(chǎng)需求的不足。
業(yè)內(nèi)分析，當(dāng)前制約我國(guó)海水淡化規(guī)?；瘧?yīng)用的主要原因?yàn)槌杀具^(guò)高。目前我國(guó)海水淡化供水價(jià)格約為8元/噸，相比于城市自來(lái)水價(jià)格4元/噸明顯偏高。因此短期內(nèi)要想實(shí)現(xiàn)海水淡化的規(guī)?；瘧?yīng)用，就必須依靠政府的補(bǔ)貼，而目前國(guó)家并未出臺(tái)針對(duì)海水淡化的補(bǔ)貼政策。此外，由于淡化的海水普遍呈酸性，而我國(guó)現(xiàn)有的城市供水管網(wǎng)仍然以水泥和鑄鐵管為主，因此淡化的海水輸送必然要求更換現(xiàn)有的供水管網(wǎng)，這必然會(huì)加大地方政府的財(cái)政支出。
國(guó)家發(fā)改委環(huán)資司節(jié)水處處長(zhǎng)楊尚寶坦言，除了政策有待完善，在技術(shù)創(chuàng)新、關(guān)鍵設(shè)備和成套裝備研發(fā)以及市場(chǎng)培育上，國(guó)內(nèi)海水淡化產(chǎn)業(yè)都有長(zhǎng)路要走。
可再生能源海水淡化漸入
海水淡化的本質(zhì)是“以能源換水源”。然而，海水淡化產(chǎn)業(yè)是能耗密集型產(chǎn)業(yè)，利用傳統(tǒng)能源進(jìn)行海水淡化出現(xiàn)了資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題。近年來(lái)，風(fēng)電、太陽(yáng)能、海洋能等可再生能源由于其可再生性、無(wú)污染等特點(diǎn)，受到世界各國(guó)研究機(jī)構(gòu)的重視?？稍偕茉春Ｋ仓饾u走進(jìn)了人們的生活。
風(fēng)能海水淡化產(chǎn)業(yè)化程度最高。風(fēng)能利用是一項(xiàng)技術(shù)發(fā)展最為成熟、產(chǎn)業(yè)化程度最高的可再生能源技術(shù)。風(fēng)能海水淡化主要有兩種形式：風(fēng)電海水淡化（分離式）；風(fēng)力直接驅(qū)動(dòng)海水淡化（耦合式）。分離式是先將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后再驅(qū)動(dòng)脫鹽單元進(jìn)行海水淡化。耦合式是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化的機(jī)械能直接用于驅(qū)動(dòng)脫鹽單元進(jìn)行海水淡化。兩者都必須采用相關(guān)的調(diào)節(jié)裝置解決風(fēng)能的波動(dòng)性問(wèn)題。分離式海水淡化的風(fēng)電可以并入電網(wǎng)，也可以不并網(wǎng)作為獨(dú)立能源直接為海水淡化廠供電。
太陽(yáng)能海水淡化更適合海島、平臺(tái)。利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化，主要是利用太陽(yáng)能的熱效應(yīng)和光效應(yīng)。熱效應(yīng)是直接利用太陽(yáng)能作為熱源加熱海水蒸餾；光效應(yīng)是利用太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)海水脫鹽。研究表明，太陽(yáng)能較之柴油供電海水淡化系統(tǒng)效益明顯，成本僅為柴油的29.4%（10年運(yùn)行費(fèi)用之比），按太陽(yáng)能光伏電池使用壽命20年計(jì)算，成本僅為柴油的17.6%；按0.5元/升銷(xiāo)售淡水，太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)的初期投資只需1.5年即可回收。
前不久，國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所與上海驕英能源科技有限公司合作，在海南省樂(lè)東縣自主建造完成國(guó)內(nèi)第一個(gè)太陽(yáng)能光熱海水淡化商業(yè)示范工程項(xiàng)目。該系統(tǒng)模仿“向日葵”自動(dòng)調(diào)整設(shè)備角度，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光熱輸出中溫高品質(zhì)蒸汽，對(duì)海水進(jìn)行多級(jí)蒸餾淡化，從而得到較低成本的蒸餾水。該項(xiàng)目太陽(yáng)能集熱與海水淡化工藝優(yōu)化，自動(dòng)化程度高，同步響應(yīng)快，運(yùn)行穩(wěn)定，可無(wú)人值守。
海洋能海水淡化是新的研究方向。海洋能是指依附在海水中的可再生能源，主要包括了潮汐能、波浪能、溫差能等。全世界海洋能的儲(chǔ)存量非?？捎^，其中溫差能和鹽差能的總體儲(chǔ)量最大，均為100億千瓦級(jí)，而波浪能和潮汐能的儲(chǔ)量也分別為10億千瓦級(jí)。
印度國(guó)家海洋開(kāi)發(fā)部最早提出了振蕩水柱式波浪能海水淡化，該系統(tǒng)先將波浪能轉(zhuǎn)換為電能，然后用電機(jī)驅(qū)動(dòng)反滲透海水淡化裝置。該系統(tǒng)目前還在運(yùn)行當(dāng)中，是目前全世界運(yùn)行較好的波浪能海水淡化系統(tǒng)。該系統(tǒng)每天能產(chǎn)淡水14.4至21.6立方米，產(chǎn)水質(zhì)量達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)中科院廣州能源所也進(jìn)行了波浪能海水淡化的研究。
延伸：多能互補(bǔ)海水淡化可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性
太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等可再生能源具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，而這些可再生能源在空間和時(shí)間上一般都具有較好的互補(bǔ)性，因此多能互補(bǔ)的海水淡化技術(shù)，能有效降低依靠單一資源所造成的能源供給不足，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
2013年8月，國(guó)家海洋局海水淡化與綜合利用研究所自主設(shè)計(jì)建造了集風(fēng)能、太陽(yáng)能、柴油機(jī)三種能源形式、反滲透海水淡化及智能控制技術(shù)為一體的多能互補(bǔ)的海水淡化系統(tǒng)。該系統(tǒng)風(fēng)電、光電、柴油發(fā)電可獨(dú)立或聯(lián)合向海水淡化裝置提供電力，為海水淡化裝置連續(xù)運(yùn)行提供了保障。
此外，考慮到海島自然環(huán)境惡劣，整套裝置集成安裝于集裝箱內(nèi)，便于實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)吊裝，調(diào)試后可快速投產(chǎn)運(yùn)行。在風(fēng)、光都沒(méi)有的情況下，該裝置仍可連續(xù)運(yùn)行約4小時(shí)。
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