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當(dāng)前海水淡化的很多關(guān)鍵裝備仍然靠進(jìn)口，海水淡化裝備國產(chǎn)化有很大空間。

高溫天氣導(dǎo)致飲用水資源短缺

今年入夏以來，北半球多地遭受異常高溫天氣襲擊，多地河水?dāng)嗔鳌⒘只痤l發(fā)、干旱持續(xù)。

據(jù)央視財經(jīng)報道，俄羅斯東方新觀察網(wǎng)站近日刊登題為《除天然氣外，飲用水正在成為戰(zhàn)略資源》的文章稱，多種因素導(dǎo)致飲用水正在成為戰(zhàn)略資源。

文章稱，歐洲國家目前因高溫導(dǎo)致湖泊和河流水位下降甚至干涸，許多歐盟國家遭遇干旱，而水資源短缺在北美與中亞的一些地區(qū)也成了客觀現(xiàn)實(shí)，普通的飲用水現(xiàn)在已經(jīng)成為世界上最寶貴的資源之一。

海水淡化裝備國產(chǎn)化有很大空間

據(jù)報道，世界氣象組織曾指出，今年7月是有記錄以來全球最熱的三個7月之一。據(jù)央視網(wǎng)，根據(jù)西班牙《國家報》當(dāng)?shù)貢r間8月19日報道，由于氣候變化引起的強(qiáng)烈干旱，西班牙政府將實(shí)施一項計劃，即在沿海地區(qū)建造海水淡化處理廠，用以為居民提供水源。西班牙各地預(yù)計將投資超過3億歐元用于加強(qiáng)海水淡化。

早在2021年，國家發(fā)展改革委、自然資源部印發(fā)的《海水淡化利用發(fā)展行動計劃（2021—2025年）》（以下簡稱《計劃》）明確，到2025年，全國海水淡化總規(guī)模達(dá)到290萬噸/日以上，新增海水淡化規(guī)模125萬噸/日以上。海水淡化關(guān)鍵核心技術(shù)裝備自主可控，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平進(jìn)一步提高。

今年年初，河北省印發(fā)《河北省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，確定了該省發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的遠(yuǎn)景和近期目標(biāo)，其中就海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出安排。據(jù)河北日報，當(dāng)前海水淡化的很多關(guān)鍵裝備仍然靠進(jìn)口，海水淡化裝備國產(chǎn)化有很大空間。

國產(chǎn)化率超70% 海水淡化水制水成本越來越低

近幾年，青島的海水淡化發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?，這其中離不開技術(shù)進(jìn)步以及設(shè)備國產(chǎn)化率提高。最直接的結(jié)果就是，海水淡化制水成本呈現(xiàn)下降趨勢，目前國內(nèi)海水淡化項目制水成本約5-7元/立方米，先進(jìn)的大型海水淡化項目制水成本低于5元/立方米。

制約海水淡化制水成本的關(guān)鍵因素主要有電費(fèi)、折舊及攤銷成本等。其中，最主要的還是前期投入的建設(shè)成本，包括超濾膜、反滲透膜、能量回收裝置等。此前，很多關(guān)鍵設(shè)備都需要進(jìn)口，價格昂貴，這也導(dǎo)致海水淡化的成本居高不下。隨著國內(nèi)的科研攻關(guān)，許多關(guān)鍵設(shè)備都已經(jīng)可以使用國產(chǎn)設(shè)備來進(jìn)行替代。

其中，董家口、百發(fā)二期是自主研發(fā)、自主設(shè)計、自主建設(shè)和自主運(yùn)行的十萬噸級海水淡化項目，除了反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置等核心技術(shù)仍依賴進(jìn)口之外，主要設(shè)備設(shè)施基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，百發(fā)二期海水淡化項目國產(chǎn)化率達(dá)到70%以上。

李珂介紹說，以超濾膜為例，常規(guī)的設(shè)計使用年限為5年。董家口海水淡化項目采用的就是國產(chǎn)超濾膜，成本直接下降了40%。同時，在運(yùn)行的過程中，工作人員也不斷總結(jié)經(jīng)驗進(jìn)行技術(shù)改造，延長“膜”的使用壽命，目前，董家口項目的海水淡化售水價格為4.25元，成本進(jìn)一步降低。

不僅如此，青島市積極推動搭建海水淡化新技術(shù)、新材料、新裝備中試和應(yīng)用示范基地，助力加速關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施國產(chǎn)化進(jìn)程。

2022年2月22日，全國首家海淡設(shè)計研究院——青島水務(wù)海水淡化設(shè)計研究院有限公司在青島市德縣路23號掛牌成立。該研究院是國內(nèi)海水淡化領(lǐng)域首家專業(yè)設(shè)計研究院，以推動我國海水淡化設(shè)施設(shè)計、集成能力為目標(biāo)，通過吸收、引進(jìn)、利用海水淡化產(chǎn)業(yè)先進(jìn)技術(shù)和科研成果，為推動海水淡化規(guī)?；l(fā)展提供工程技術(shù)支撐。研究院將深度參與國內(nèi)外大型海水淡化項目，助力青島市在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用研究及產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)化、學(xué)術(shù)交流、規(guī)劃設(shè)計、項目建設(shè)、設(shè)備集成和專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)。

海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈簡析

1、上游端

海水淡化的能耗成本高是束縛海水淡化應(yīng)用發(fā)展的主要因素。目前我國萬噸級別反滲透法和低溫多效法海水淡化制水成本中，能耗占了超過一半的比例。反滲透法中，電耗約為3-4度/噸，占了總成本的53%；低溫多效法中，電耗+蒸汽成本占了總成本的56%。高昂的能耗成本造成了過去海水淡化制水成本的居高不下，成為海水淡化應(yīng)用發(fā)展道路上的一大阻礙，隨著反滲透膜成本持續(xù)下降，反滲透法占比上升。

2、下游端

就海水淡化下游主要用途分布情況而言，目前我國海水淡化主要用于核電和電力、石化和化工、鋼鐵和有色等能源和制造業(yè)，消費(fèi)需求整體較少。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020年我國海水淡化用于核電和電力占比近4成，石化和化工占比20.9%，鋼鐵和有色占比15.44%，市政和飲用僅占比13.77%。

我國海淡成本較高，競爭力暫落后。國內(nèi)海水淡化的平均成本約為5-8元/噸，而以以色列為代表的國外先迚海淡工程成本約為3-4元/噸；另外，由于我國自來水價格不包含自來水制水的全部成本，其中自來水廠及輸水管網(wǎng)等由國家建設(shè)、企業(yè)運(yùn)營，而海水淡化成本全部由企業(yè)承當(dāng)，目前還沒有建立統(tǒng)一的水價體系和供水管理體系。因此我國自來水價格相對較低，目前我國居民用水平均價格僅為3元/噸左右。隨著工業(yè)與生活用水水價的逐漸上升，淡化后的海水從成本上將逐漸具備競爭力。從成本與需求角度考慮，海水淡化市場更可能由工業(yè)市場率先啟動。

我國海水淡化技術(shù)水平

為了解決淡水短缺的問題，世界上一些國家在積極研發(fā)海水淡化技術(shù)，并試圖以更低的成本從海洋中獲取淡水資源。通過淡化海水，可以有效解決沿海地區(qū)的水資源短缺問題。

在過去，海水淡化領(lǐng)域走在世界前列的國家是以色列。以色列地處中東，中東地區(qū)有一個顯著的特點(diǎn)，就是油多水少。在中東，不僅以色列有許多海水淡化工廠，中東許多富裕的海灣國家，比如沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋等，都分布著大量的海水淡化廠。

全球海水淡化產(chǎn)能已從2000年的不足0.3億噸/日 ，發(fā)展到2020年的1億噸/日，其中大部分產(chǎn)能都是由中東國家貢獻(xiàn)的。海水淡化成本也從上世紀(jì)70年代的10美元/噸，下降到目前不足1美元/噸，成本最低已能夠做到4~5元人民幣每噸。

現(xiàn)在，世界上已有120多個國家和地區(qū)在應(yīng)用海水淡化技術(shù)，其中80%用于飲用水，解決了1億多人的供水問題。

海水淡化就是將咸水轉(zhuǎn)化為淡水，是一個大工程，比較復(fù)雜，從工藝上來講主要包括海水預(yù)處理、淡化脫鹽、淡化水后處理等。海水淡化不單單是去除海水中的鹽分，獲取到的淡水還必須調(diào)節(jié)pH值，必須使水的pH值大于6.5，呈弱堿性，這樣才能達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。

全球海水淡化技術(shù)有20多種，目前市場上占主流的是反滲透膜法和蒸餾法。

蒸餾法是種簡單而古老的方法，這種方法是先把水加熱、煮沸，產(chǎn)生蒸氣，再把蒸氣冷凝形成蒸餾水，這種方法比較消耗能源。反滲透膜法，就是對海水加壓，使之通過半透膜，從而得到淡水的一種技術(shù)。海水淡化就是以能源換資源的一個過程，主要是利用核能、太陽能等來淡化海水。

海水淡化需要消耗大量能源，所以在不富裕的國家經(jīng)濟(jì)效益并不高，但對于嚴(yán)重缺水卻又比較富裕的國家來說，這點(diǎn)成本并不算什么。

海水淡化要想普及，就必須要降低成本。如果成本過高，根本用不起，是不可持續(xù)的。不過好在淡化海水的同時，也可以產(chǎn)生很多附加產(chǎn)業(yè)，比如制鹽、制鹵等。

為了解決國內(nèi)水資源短缺的問題，除了南水北調(diào)，沿海地區(qū)實(shí)施海水淡化，也是必走的一步。

此前，海水淡化所需的設(shè)備和技術(shù)，一直被外國公司所壟斷，想要發(fā)展并不容易。經(jīng)過多年的發(fā)展和技術(shù)積累，我國的海水淡化技術(shù)已經(jīng)走在了世界的前列，是世界上少數(shù)幾個完全掌握海水淡化技術(shù)的國家之一。

目前，全國已建成海水淡化工程100多個，海水淡化能力已達(dá)160萬噸/日以上。不過，相對于城市發(fā)展的用水需求來說，我國海水淡化規(guī)模仍然較小，并且不少地方海水淡化入網(wǎng)存在一定障礙。

雖然我國已經(jīng)完全掌握了海水淡化技術(shù)，但與國際先進(jìn)水平仍存在一定差距。以其中最重要的海水淡化成本來說，我國目前已接近5元/噸，但放眼全球，成本仍不是最便宜的。相信隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)水平的提高，成本等問題都不是問題，我國沿海城市未來一定會大規(guī)模建設(shè)海水淡化工程。

如果未來核聚變技術(shù)再獲得突破，能源不再是問題，那么海水淡化的成本將更加低，沿海地區(qū)甚至可以向內(nèi)陸城市輸水。