“向海洋要水”要过几道槛?

慧聪水工业网 2023-02-24 10:34 来源:人民政协报

水是生命之源,是维系生命的基本要素。但水资源短缺一直制约着我国经济社会的可持续发展。

面对日益缺水的困境,“向海洋要水”已成为一剂可选择的“良方”,也是世界许多国家解决缺水问题的战略选择。

对于我国而言,从20世纪60年代起就开始在海水淡化领域进行探索,特别在“十一五”之后,将其作为有效缓解沿海地区水资源短缺问题的重要途径,实施和储备了一批项目。

经过半个多世纪的发展,目前整个行业发展情况如何?是否可以满足国家的实际需求?为深入贯彻落实党的二十大提出的“提升战略性资源供应保障能力”重大部署,2022年11月16日至18日、2023年2月1日至4日,全国政协副主席兼秘书长李斌,全国政协副主席、农工党中央主席何维分别率全国政协人口资源环境委员会专题调研组,以“海水淡化规模化利用”为主题赴海南、山东开展调研。

△2022年11月16日至18日,全国政协副主席兼秘书长李斌率调研组在海南调研。

通过对多个海水淡化在运行企业和项目、相关核心部件制造企业以及全产业链综合利用项目等实地考察,以及在北京、海口、济南与国务院相关部委,山东、海南两省政府部门、行业专家的座谈交流,调研组详细了解了海水淡化科技研发、产业发展、规模化利用等情况,并梳理了制约行业规模化利用发展的难点、堵点问题。

△2023年2月1日至4日,全国政协副主席、农工党中央主席何维率调研组在山东调研。

“宁可备而不用,不可用时无备”

对于很多地方而言,向海洋要水是一种关乎生存的选择。

地球虽然有71%的面积为水所覆盖,但在全球水资源中,人类真正能够利用的淡水量,仅占地球总水量的0.26%。而我国,更是水资源严重短缺的国家,人均水资源占有量不足全球的1/4。55个沿海地级以上城市中,有51个为缺水城市。

此次调研的山东青岛、烟台等地区以及海南部分离岸海岛就是其中的代表。这些地区,淡水资源缺乏,高度依赖客水、地下水资源,资源性缺水与工程性缺水并存。以青岛为例,城市用水主要依赖南水北调以及引黄济青的水源,高峰时期90%以上的用水需要依赖客水。

得益于近年来跨流域调水带来的“福利”,当地“缺水”的感觉并不突出。

“但要看到,解决水资源危机的传统方法基本上已挖潜殆尽了。”在北京召开的座谈会上,自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所所长阮国岭直言,“目前调水难度越来越大,路径越来越远,成本越来越高。当再无可调之水时,必须另寻良策。”

而海水淡化就提供了一套可行性方案。

全国政协委员、自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所原所长李琳梅解释说,如果将治水的方式作一个区分,建坝开渠、蓄水调水等并没有增加淡水的总量,只是改变了水的去向;但海水淡化,是一种“开源”的增量方法,还具有水质优良、供给稳定、规模灵活、不受时空和气候影响的特点。

在调研组组长、全国政协人口资源环境委员会副主任姜大明看来,保障水这种战略性资源,制定政策时既要管现实,更要管长远。

与山东省相关部门座谈交流时,姜大明与大家分享了这样一个故事:2000年前后,他刚到山东工作,山东遇到特大干旱,土地皲裂,黄河断流200多天,趵突泉多年未喷涌,胶东地区在水库底打井抽水抗旱,30多万人面临着饮水困难。时任省委主要领导同志到威海调研,为了节水一周都没有洗澡。

“宁可备而不用,不可用时无备。”姜大明感慨,“虽然现在处于丰水期,海水淡化水的作用并不突出。但要想到,未来再遇到干旱怎么办?”

他的话语也说出了调研组关注的一个重点。“我国沿海地区水资源供需矛盾仍十分突出,再加上全球气候变化大背景下区域性严重干旱等极端事件频发的趋势,迫切需要从保障国家安全和防范风险的战略高度,充分认识海水淡化的重要战略属性。”一路走来,这已成为调研组的共识。

“必须要未雨绸缪,加强对海水淡化规模化利用的统筹布局,提前谋划相关重大工程。”调研组建议,“要将海水淡化作为水资源战略增量纳入国家水网统一调配,适度超前布局,充分发挥海水淡化水作为沿海缺水地区市政补充水源、工业新增供水和重要应急备用水源的作用。加快推进规模化利用,完善多元供水体系,维护区域水平衡和水安全。”

处于从跟跑到并跑转型期

对于缺水的中国而言,海水淡化如此重要。那目前我国海水淡化行业发展情况如何?

在调研前的座谈会上,自然资源部总工程师张占海介绍说,在国际范围内,海水淡化技术已被大规模推广应用,特别在中东、北非等地区,淡化水已成为当地主要的水源或重要水源。在我国的一些地方,海水淡化也在缓解城市供水紧张、减少地下水消耗方面发挥了重要作用。

例如,在青岛,调研组了解到,从2015年起,海水淡化水已进入市政供水管网,向自来水原水输送淡化水,夏季供水高峰期能达到3万吨/日。在海南一些地区,已掌握了全海域岛用海水淡化成套技术,可以为岛礁提供用水保障。

更多的海水淡化水应用于工业领域。在山东东营、烟台、潍坊等市的沿海工业园区中,已建设了大型海水淡化工程,实现了为园区内企业分质分类供水,为当地城市原本紧张的供水形势开辟了新的渠道。

数据显示,截至2021年底,全国现有海水淡化工程144个,工程规模186万吨/日,分布在沿海9个省市。

在青岛百发海水淡化有限公司(以下简称百发),一组组排列整齐的管道一眼望不到头。这里是国内最大的膜法海水淡化项目和国内最大的市政供水示范项目。

一边向前参观,工作人员一边向调研组介绍工艺情况:“我们采用的是反渗透膜法。预处理后的海水经过孔径30纳米左右超滤膜,将更小的杂质和细菌等隔离出去;再通过给水体施加压力,使其通过致密且具有脱盐功能的反渗透膜,将海水中的盐分和金属离子、钙等元素隔离出来;随后,这些接近于纯净水的淡化水,进入后处理调质后,流入千家万户……”

让百发底气更足的,是过去“洋面孔”垄断装备市场的窘境正逐渐被打破。

张占海说,虽然起步较晚,但目前我国海水淡化技术已具备规模化发展的基础条件,处于从“跟跑”到“并跑”转型期。相关关键技术得到突破,物能消耗等技术指标逐步与国际接轨,新上大型海水淡化工程制水成本与国际基本持平,超、微滤膜和压力膜壳等达到国际先进水平。与此同时,山东电建、哈电集团、上海电气等已在中东、北非等主要海水淡化市场国家承揽工程,通过工程总包等方式积累了大型工程建设经验。

规模化利用面临重重挑战

在为我国海水淡化规模化利用取得的成绩感到欣喜的同时,调研组发现,与现实需求并行的,是面临的重重挑战。

首当其冲的是观念问题。

在调研中,一些地方反映,相关部门对推动海水淡化规模化发展有顾虑,特别对其水质稳定性、供水可靠性以及经济性认识不够。“在干旱情况下,一些地方推动海水淡化项目建设积极性高;但在客水供应增大或雨水相对丰沛情况下,项目就推进缓慢。海水淡化水入网入户难等政策堵点问题长期存在。”

而且,对于广大民众来说,“用海水淡化水究竟安全吗?”这往往是人们得知使用海水淡化水的第一反应。尤其在饮用方面,“饮用淡化海水是否健康”需要官方或权威机构发声,打消老百姓的疑虑。

作为长期从事海水淡化研究的科研人员,李琳梅谈到,“海水淡化的过程是物理过程,只是把杂质和盐等去除,本身和纯净水类似。且在以色列、沙特、阿联酋等中东国家已作为饮用水使用超过60多年,至今未发现对人体造成损害的现象。”

成本也是限制规模化应用的重要原因。调研组了解到,目前,我国新建大型海水淡化工程制水成本为每吨4—7元,多数厂网建设和运营成本均由企业独自承担,与享受投资和运营补贴的调水水等相比,缺乏市场竞争力。与此同时,海水淡化项目投资大、回报周期长,目前水价成本倒挂,在现有扶持政策激励作用不明显的情况下,影响了供水企业及社会资本投入的积极性,甚至导致部分产能闲置。

技术上也存在短板。在企业调研时,多家企业负责人坦言,虽然取得了许多突破,但在反渗透膜、高压泵、能量回收装置三大核心装备材料的运行效率、可靠性和稳定性上,与国外先进产品相比还有一定差距;一些装备仍主要依靠进口,占到设备总投资和制水成本的20%—30%。此外,从业企业规模普遍偏小且分散,上下游关联程度不高,尚未形成完整的自主产业链条,产业亟须培育壮大。

还有对生态环境问题的担忧。有意见认为,海水淡化后浓盐水的排放会对海洋生态造成影响。一些地方将浓盐水排海等同于排污入海管控,“一刀切”禁止浓盐水排海,导致拟建工程项目审批存在困难。

“趋利避害”推进发展

有强烈的现实需求,也有不少待解难题,下一步如何推进规模化利用就是一场发挥优势与降低负面影响的博弈。

例如,海水淡化工程的产出其实不仅仅是淡水,海水淡化过程中形成的浓盐水也富含钾、溴、镁、锂等可利用的矿物元素,不仅浓度高,从中提取还不需要预处理设备,可节约投资和工程造价;再加上温度、流量参数稳定,提取时能显著地降低成本。

在山东海化集团有限公司,调研组看到,经过养殖、化工冷却、精制卤水、提溴、晒盐、生产硫酸钾等梯级利用,卤水中的有用成分基本上被“吃干榨尽”,在化害为利、变废为宝的同时,取得了良好的经济效益。

全国政协委员、自然资源部海洋战略规划与经济司司长何广顺认为,未来推动海水淡化规模化利用的有效方式就是拉长产业链条,因地制宜实现海水资源多层级利用。他建议,要构建关键材料生产、装备集成制造、工程设计建设、浓盐水综合利用等上中下游纵深配置完备的产业发展模式。

在调研中,委员们一边实地考察,一边思考讨论。

全国政协人口资源环境委员会主任、国务院发展研究中心原主任李伟指出,海水淡化的规模化利用至少要从国家、产业、地区层面思考和布局。在国家层面,我国水资源禀赋决定了需要发挥海水淡化的战略性作用。产业层面,作为战略性新兴产业,海水淡化与综合利用产业链条长,将加速海洋经济新旧动能转化、培育新的增长点,促进高质量发展。因此,要鼓励整个行业的发展。但他也提醒,具体到地区层面,不能盲目发展,要结合当地需求与实际,做好国家与地方规划的衔接。

在全国政协委员、解放军原总政治部主任助理岑旭看来,海水淡化规模化利用要算清“几笔账”:一是需求账,以需定产,做细规划。二是用途账,根据饮用水、工业用水等不同用途布局项目。三是费效比账,计算投资和收益比。如果长期“倒挂”产业将不能持续,因此要考虑采取哪些措施鼓励与扶持。四是风险账,比如对饮用淡化水做长期健康监测和评估等。

多措并举破解难点堵点

在意见的不断碰撞交锋中,调研组形成共识——“要按照超前布局、技术攻坚、扩大应用、做强产业、科学宣传的思路,破解难点堵点问题。”

例如,针对技术短板,“要把关键核心技术自主创新研发作为发展海水淡化的重要任务。”全国政协人口资源环境委员会副主任、中科院院士江桂斌提出,“目前急需聚焦薄弱环节和‘卡脖子’关键技术装备,加大基础性、前瞻性和关键共性技术的研发攻关力度。加速推进技术装备国产化进程。”

在扩大应用方面,全国政协常委、水利部原副部长蔡其华认为,沿海缺水地区可逐年提高海水淡化水在水资源中的配置比例,加强部门间会商,在科学研究基础上合理确定掺混比例,着力破解浓盐水排海和淡化海水入网难题,加快浓盐水排海等国家标准出台,并开展取水、制水、输水、浓盐水排海等全周期动态监测、监管。

在激发产业发展积极性上,全国政协人口资源环境委员会副主任、内蒙古自治区政协原主席任亚平建议,可通过因地制宜出台工程设施建设、电价优惠、水价补贴等扶持政策,降低制水成本,提高用水意愿;并采取措施,鼓励沿海工业园区和高耗水产业优先利用淡化海水。

加大海水淡化宣传推广力度也是委员们关注的重点之一。调研组认为,面对一些质疑声音,需要及时回应社会关切,通过现实案例,提高公众对海水淡化的科学认知和接受程度。委员们还建议,沿海缺水地区政府及相关部门可带头使用海水淡化水产品,在政府办公、公务接待中优先使用海水淡化水,以实际行动推广海水淡化水规模化应用。

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