我國海水淡化從19 世紀50 年代開始起步,60年代後期開始對反滲透、電滲析和蒸餾等多種海水淡化方法進行研究。自1982 年在西沙永興島建成我國第一座電滲析海水淡化站,經過30 餘年的共同努力, 我國海水淡化技術有了長足進步和重大突破, 尤其在中小型規模工程建設方面已與國外海水淡化先進國家處於相同水平。目前我國已自主建成日產萬噸級反滲透海水淡化裝置, 海水淡化工程正逐步進入大型化階段。以下是我國海水淡化發展現狀:
海水淡化發展現狀1、工程規模5年複合增速13%,和海外相比仍有較大差距
2015年年底,我國海水淡化工程規模達到102.65萬噸/日,5年複合增長率12.5%。根據中國水利企業協會脫鹽分會統計,截至2015年12月,全國已建成海水淡化工程139個,工程規模102.65萬噸/日。其中,2015年全國新建成海水淡化工程11個,新增海水淡化工程產水規模10.77萬噸/日。
從工程規模來看,全國已建成萬噸級以上海水淡化工程31個,產水規模81.1萬噸/日;千噸級以上、萬噸級以下海水淡化工程37個,產水規模11.95萬噸/日;千噸級以下海水淡化工程71個,產水規模1.61萬噸/日。全國已建成最大海水淡化工程規模20萬噸/日。
作為水資源缺乏的用水大國,我國海水淡化發展規模與海外相比有較大差距,僅為世界規模的1.2%。2015年年底,我國海水淡化工程規模達到102.65萬噸/日,僅為世界海水淡化工程規模8524萬噸/日的1.2%。我國是水資源缺乏的國家,2013年人均水資源量2072立方米/人,僅為世界平均水平的34%;同時我國又是用水大國,2013年用水總量5540億立方米,達到世界用水總量的14%。
海水淡化發展現狀2、國內海水淡化水2/3用於工業,集中在水價較高的沿海省份
海水淡化水用途:工業用水占比63.60%,居民生活用水占比35.67%。全球投產的脫鹽項目主要服務於居民用水(60%),工業用水只占到28%的比例。
相較而言,我國的海水淡化項目用於工業用水的工程規模為65.28萬噸/日,占總工程規模的63.60%。其中,電力企業為35.82%,石化企業為12.37%,鋼鐵企業為9.75%,造紙企業為2.92%,化工企業為2.64%,建築和礦業共占0.10%。用於居民生活用水的工程規模為36.62萬噸/日,占總工程規模的35.67%。用於綠化等其他用水的工程規模為240噸/日,占0.03%。
海水淡化工程主要集中在水價較高的沿海省份。已建成的海水淡化工程主要集中在水資源短缺的沿海9省:天津(31.73萬噸/日)、山東(16.07萬噸/日)、河北(16.87萬噸/日)、遼寧(6.82萬噸/日)、浙江(20.18萬噸/日)、廣東(8.17萬噸/日)、福建(1.17萬噸/日)、江蘇(0.51噸/日)、海南(1.14萬噸/日)。其中,北方以大規模的工業用海水淡化工程為主,主要集中在天津、河北、山東等地的電力、鋼鐵等高耗水行業;南方以民用海島海水淡化工程居多,主要分布在浙江、福建、海南等地,以百噸級和千噸級工程為主。
海水淡化發展現狀3、反滲透、蒸餾法是主流技術,目前國內噸水成本較高
反滲透(RO)、低溫多效蒸餾(MED)技術占據國內64%、35%產能。反滲透(RO)、低溫多效(LT-MED)和多級閃蒸(MSF)海水淡化技術是國際上已商業化應用的主流海水淡化技術。我國已掌握反滲透和低溫多效海水淡化技術,相關技術達到或接近國際先進水平,但在現有產能匯總應用較少。
在現有的海水淡化產能中,120套採用SWRO技術,產能65.61萬噸/日,占全國總產水規模的63.91%;17套採用低溫多效蒸餾(MED)技術,產能36.43萬噸/日,占全國總產水規模的35.49%;1套採用多級閃蒸(MSF)技術,產能6000噸/日,占全國總產水規模的0.58%;1套採用電滲析(ED)技術,產能200噸/日,占全國總產水規模的0.02%。
從成本結構來看,能源成本占到噸水成本的四成到五成。能源成本是噸水成本的重要組成部分,占到反滲透法噸水成本的45%左右、占到低溫多效蒸餾法的近50%(其中3/4是熱力費用、1/4是電費)。反滲透法的噸水電耗在4度電左右;蒸餾法噸水電耗相對較小,在1.5度電左右。
國內海水淡化噸水平均成本達到5~8元,明顯高于海外先進項目(3~4元)。海水淡化產水成本主要由投資成本、運行維護成本和能源消耗成本構成。其中,運行維護成本包括:維修成本、藥劑成本、膜更換成本、管理成本和人力成本等。受能源、人力等價格波動影響,產水成本集中在(5~8)元/噸。
其中,國內萬噸級以上海水淡化工程平均產水成本6.37元/噸,千噸級海水淡化工程產水成本8.44元/噸。以色列海水淡化成本噸水成本達到0.5~0.6美元,折合人民幣3.3~4.0元。