新能源加快海水淡化进程千亿市场前景可观
- 2013/12/2 16:48:59
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- 来源：中国环保在线
- 关键词:海水淡化
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。
我国海水淡化产业前景可观
近日，海水淡化技术国家地方联合工程实验室在国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所挂牌成立。该实验室依托国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所而建立，将围绕国家水资源发展战略需求，通过持续的核心技术攻关、关键设备研发以及产学研联合等途径，提升我国海水淡化整体的科技实力和关键装备的研发水平，促进海水淡化产业发展。
当前我国海水淡化工程装机规模已达68.4万吨/日，这相当于近200万人的生活用水量。国家发改委环资司节水处处长杨尚宝指出，经过50余年的发展，我国海水淡化产业在经历技术研发、产业化等阶段后，正进入产业发展与应用阶段。
去年年底国家出台海水淡化领域的个专项规划——《海水淡化产业发展“十二五”规划》之后，海水淡化日益成为相关产业发展的热词。这是我国海水淡化领域的个专项规划，对于指导推动我国海水淡化产业发展、培育新的经济增长点、推动发展方式转变、保障水资源可持续利用具有重要意义。我国在“十二五”期间，正积极实施国家海水淡化重大示范工程、重点领域海水淡化应用示范工程、海水淡化水进入市政供水系统的试点工程等一批重点工程，以期破解阻碍产业发展的关键问题。据预测，到2015年，我国海水淡化产能预计达到220万立方米/日以上，海水淡化产业产值接近300亿元，海水淡化市场销售额将达700亿美元。
业内专家表示，目前国内外海水淡化均已具备与其他方式竞争的成本优势。海水淡化产业的投资空间巨大，仅仅凭借政府一己之力并不能提供足够的资金，政策应扩大融资渠道，鼓励引进民资。
规模化应用尚需时日
随着近年来海水淡化各项政策的陆续出台，我国海水淡化产业顶层设计已基本完成。同时随着各地海水淡化试点、示范工程的落地以及产业联盟工作的逐步推进，也在一定程度上推动了我国海水淡化技术的发展以及关键设备国产化的进程。
但从我国已投入运营的海水淡化工程运行情况来看，却不得不让人对海水淡化的短期应用心存担忧。以我国的海水淡化重点发展城市天津为例，目前天津已建成投产的6家海水淡化厂产能利用率不足30%，产能过剩的背后折射的是市场需求的不足。
业内分析，当前制约我国海水淡化规模化应用的主要原因为成本过高。目前我国海水淡化供水价格约为8元/吨，相比于城市自来水价格4元/吨明显偏高。因此短期内要想实现海水淡化的规模化应用，就必须依靠政府的补贴，而目前国家并未出台针对海水淡化的补贴政策。此外，由于淡化的海水普遍呈酸性，而我国现有的城市供水管网仍然以水泥和铸铁管为主，因此淡化的海水输送必然要求更换现有的供水管网，这必然会加大地方政府的财政支出。
国家发改委环资司节水处处长杨尚宝坦言，除了政策有待完善，在技术创新、关键设备和成套装备研发以及市场培育上，国内海水淡化产业都有长路要走。
可再生能源海水淡化渐入
海水淡化的本质是“以能源换水源”。然而，海水淡化产业是能耗密集型产业，利用传统能源进行海水淡化出现了资源短缺、环境污染等问题。近年来，风电、太阳能、海洋能等可再生能源由于其可再生性、无污染等特点，受到世界各国研究机构的重视。可再生能源海水淡化也逐渐走进了人们的生活。
风能海水淡化产业化程度高。风能利用是一项技术发展为成熟、产业化程度高的可再生能源技术。风能海水淡化主要有两种形式：风电海水淡化（分离式）；风力直接驱动海水淡化（耦合式）。分离式是先将风能转化为电能，然后再驱动脱盐单元进行海水淡化。耦合式是将风能转化的机械能直接用于驱动脱盐单元进行海水淡化。两者都必须采用相关的调节装置解决风能的波动性问题。分离式海水淡化的风电可以并入电网，也可以不并网作为独立能源直接为海水淡化厂供电。
太阳能海水淡化更适合海岛、平台。利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能的热效应和光效应。热效应是直接利用太阳能作为热源加热海水蒸馏；光效应是利用太阳能发电驱动海水脱盐。研究表明，太阳能较之柴油供电海水淡化系统效益明显，成本仅为柴油的29.4%（10年运行费用之比），按太阳能光伏电池使用寿命20年计算，成本仅为柴油的17.6%；按0.5元/升销售淡水，太阳能海水淡化系统的初期投资只需1.5年即可回收。
前不久，国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所与上海骄英能源科技有限公司合作，在海南省乐东县自主建造完成国内个太阳能光热海水淡化商业示范工程项目。该系统模仿“向日葵”自动调整设备角度，实现太阳能光热输出中温高品质蒸汽，对海水进行多级蒸馏淡化，从而得到较低成本的蒸馏水。该项目太阳能集热与海水淡化工艺优化，自动化程度高，同步响应快，运行稳定，可无人值守。
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、温差能等。全世界海洋能的储存量非常可观，其中温差能和盐差能的总体储量大，均为100亿千瓦级，而波浪能和潮汐能的储量也分别为10亿千瓦级。
印度国家海洋开发部早提出了振荡水柱式波浪能海水淡化，该系统先将波浪能转换为电能，然后用电机驱动反渗透海水淡化装置。该系统目前还在运行当中，是目前全世界运行较好的波浪能海水淡化系统。该系统每天能产淡水14.4至21.6立方米，产水质量达到饮用水标准。国内中科院广州能源所也进行了波浪能海水淡化的研究。
延伸：多能互补海水淡化可提高系统稳定性
太阳能、风能、海洋能等可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点，而这些可再生能源在空间和时间上一般都具有较好的互补性，因此多能互补的海水淡化技术，能有效降低依靠单一资源所造成的能源供给不足，提高系统的稳定性和经济性。
2013年8月，国家海洋局海水淡化与综合利用研究所自主设计建造了集风能、太阳能、柴油机三种能源形式、反渗透海水淡化及智能控制技术为一体的多能互补的海水淡化系统。该系统风电、光电、柴油发电可独立或联合向海水淡化装置提供电力，为海水淡化装置连续运行提供了保障。
此外，考虑到海岛自然环境恶劣，整套装置集成安装于集装箱内，便于实现整体运输和现场吊装，调试后可快速投产运行。在风、光都没有的情况下，该装置仍可连续运行约4小时。
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