巧遇政策出台 海水淡化产业市场爆发

作者: admin 分类: 科技 发布时间: 2019-05-26 11:25

  海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。

  从20世纪50年代以后,海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。

  现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。

  淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。

  目前,全球海水淡化日产量约3500万立方米左右,其中80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题,即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。全球有海水淡化厂1.3万多座,海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术,愈来愈受到世界上许多沿海国家的重视;全球直接利用海水作为工业冷却水总量每年约6000亿立方米左右替代了大量宝贵的淡水资源;全世界每年从海洋中提盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨等。海水淡化需要大量能量,所以在不富裕的国家经济效益并不高。沙特阿拉伯的海水淡化厂占全球海水淡化能力的24%。阿拉伯联合酋长国的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂,每年可产生3亿立方米淡水。

海水淡化产业

  为全面贯彻落实《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》精神,依据国家海洋局海水利用研究、应用与管理职能,结合当前我国水资源需求和海水淡化工作实际,切实促进海水淡化产业发展,9月26日,国家海洋局印发了《关于促进海水淡化产业发展的意见》(以下简称《意见》)。

  意见指出:开发利用海水是解决我国沿海、海岛乃至内陆近海地区淡水资源紧缺问题的重要途径,海水淡化产业已成为海洋战略性新兴产业的重要组成部分,是海洋经济的重要增长点。

  《意见》强调,促进海水淡化产业发展要重点做好以下7项工作:一是支持海水淡化技术研发与应用,二是健全海水淡化标准体系建设,三是保障海水淡化工程用海供给,四是促进海水淡化与海洋环境协调发展,五是加强海水淡化工程运行监测评估,六是加快开展海水淡化工程海洋灾害风险评估,七是加大海水淡化宣传和培训力度。

  国产海水淡化装备业迎来机遇

  中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件,但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。围绕制约海水淡化成本降低的关键问题,发展膜与膜材料、关键装备等核心技术,研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品,提高关键材料和关键设备的国产化率,增强自主建设大型海水淡化工程的能力。未来20年内国际海水淡化市场将有近700亿美元的商机,中国应占有充分份额。根据全国海水利用专项规划,到2010年,中国海水淡化规模将达到每日80万至100万吨,2020年中国海水淡化能力达到每日250万至300万吨,尤其是国家积极支持海水淡化产业,自2008年1月1日起,企业的海水淡化工程所得将免征所得税。中国海水淡化产业发展前景广阔。

  据中国脱盐协会统计数据,到2011年底,中国海水淡化的能力有66万立方米/日,而根据《意见》提出的目标,也就意味着五年内我国海水淡化能力将提高3-4倍。

  产能的翻倍也就意味着投资的翻倍,尤其是海水淡化设备的投资。而《意见》中特别鼓励海水淡化材料和设备的国产化,要求到2015年,海水淡化原材料、装备制造自主创新率达到70%以上;建立较为完善的海水淡化产业链,关键技术、装备、材料的研发和制造能力达到国际先进水平。

海水淡化装备

  为实现海水淡化设备国产率70%以上的目标,《意见》将加强关键技术和装备研发列为未来五年工作的七大重点之首。十二五期间,加大大型热法膜法海水淡化、大型海水循环冷却等关键技术,反渗透海水淡化膜组件、高压泵、能量回收等关键部件和热法海水淡化核心部件,以及化工原材料和相关检验检测技术的研发力度,鼓励开发海水淡化新技术,增强自主创新能力和配套能力。

  《意见》未来的重点工作是加强关键技术和装备研发,包括加大大型热法膜法海水淡化、大型海水循环冷却等关键技术,反渗透海水淡化膜组件、高压泵、能量回收等关键部件和热法海水淡化核心部件,以及化工原材料和相关检验检测技术的研发力度等。目前,国内多家上市公司已涉足上述领域。

  业内人士分析认为,三类细分领域的相关公司将会受益。首先,高压泵方面,主要涉足的公司有南方泵业。按照产业链各环节划分,涉及海水淡化的企业可分为海水淡化高压泵、海水淡化用反渗透膜、海水淡化管等各类专业企业。

  其次,反渗透膜方面,主要涉足的公司南方汇通和深圳惠程。公司涉足在膜材料领域,具体为南方汇通和控股42%的子公司北京时代沃顿科技有限公司已具备反渗透膜生产技术。

  第三,海水淡化管方面,主要涉足的公司海亮股份和宝钛股份。由于海水含有大量腐蚀性物质,处理海水用的运输管也需要具备较强的耐腐蚀性。海亮股份具备这种海水淡化管的生产能力。

  海水淡化降低能耗成本是关键

  在国内,成本和投资费用过高,一直被视为是海水淡化难以大胆使用的主要问题,但实际上这是一个认识问题。目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、远程调水和海水(苦咸水)淡化三种。开采地下水作为一个重要的开源措施,工程量小、成本低,这是很吸引人的优点,但地下取水受资源条件限制很大,而且许多地区多年来由于过度开采地下水,已形成地下漏斗,造成房屋倾斜,甚至导致了海水倒灌等环境危害,地下水的开采已经受到制约。

  对于海水淡化,能耗是直接决定其成本高低的关键。40多年来,随着技术的提高,海水淡化的能耗指标降低了90%左右(从26.4kwh/m3降到2.9kwh/m3),成本随之大为降低。目前我国海水淡化的成本已经降至4-7元/立方米,苦咸水淡化的成本则降至2-4元/立方米,如天津大港电厂的海水淡化成本为5元/立方米左右,河北省沧州市的苦咸水淡化成本为2.5元/立方米左右。如果进一步综合利用,把淡化后的浓盐水用来制盐和提取化学物质等,则其淡化成本还可以大大降低。至于某些生产性的工艺用水,如电厂锅炉用水,由于对水质要求较高,需由自来水进行再处理,此时其综合成本将大大高于海水淡化的一次性处理成本。可见,如果抛开政府补贴等政策性因素而单从经济技术方面分析,海水淡化尤其是苦咸水淡化的单位成本实际上是很有竞争力的。

海水淡化装备

  随着淡水资源的日趋缺乏,各个城市节水措施已经出台,实行自来水限量使用,超标加价。由此可以预见,在不久的将来,一方面海水淡化成本不断降低,另一方面自来水的价格不断上涨,两者将越来越接近,自来水价格甚至将高于苦咸水淡化的成本,海水淡化的成本问题将得以解决。成本问题的解决将会对海水淡化的广泛应用及产业化进程产生极大的促进作用。

  把握海水淡化新技术制胜千里

  脱盐取水的成本在20年前要比现在低廉很多。第一种脱盐方法叫做强力蒸馏法:把海水加热到产生蒸汽,盐留下,再将水蒸汽冷凝。这种方法目前仍然最常见,尤其在富产石油的波斯湾沿岸国家。当今的脱盐工艺,以佛罗里达州坦帕湾和澳大利亚珀斯新近开设的工厂为例,叫做反渗透法:用外力强制海水通过一层能阻隔盐的薄膜,从而去除盐分。但这种方法需要把海水抽到每平方英寸超过1000磅压力的地方,即使消耗的能源比煮沸海水要少,但成本依然昂贵。

  研究人员目前正在研发至少三项可以进一步降低能源消耗的新技术。最适合商业化推广的,称为正向渗透法,让水通过多孔膜进入一种盐浓度甚至超过海水的溶液,但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进,一种用碳纳米管来做薄膜的小孔,另一种薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。

  这三种方法都无法拯救全球性的水危机。海水脱盐法不可避免地遗留下浓缩的盐水,它会破坏环境,甚至影响淡水供应。如何处理废弃的盐水,是内陆的海水脱盐厂面临的一个棘手问题,它们曾导致了波斯湾浅滩的盐碱化程度升高。水的含盐量越高,脱盐的成本就越大。

海水脱盐法

  更值得注意的是,波士顿大学的地质学家法鲁克艾尔巴(FaroukEl-Baz)提到:对于贫困人群,似乎还没有足够简单和廉价的新技术能给他们提供帮助。他最近参加了一次海水脱盐产业的会议,旨在为饱受战争蹂躏的达尔富尔地区寻找淡水供应方法。我问工程师,''''假设你在一个3000人的小村庄里,只有100英尺的地下才有水,而且含盐量极高,村里也没有电,该怎么办?艾尔巴说,他们听后吃惊得下巴都快掉了。

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