時(shí)間:2012-12-05 13:57
來源:中國(guó)投資
作者:趙沛楠
中國(guó)水網(wǎng)編者按 隨著水資源的日益短缺和沿海項(xiàng)目對(duì)工業(yè)淡水需求量的不斷增加,幾年前尚趨于沉寂的海水淡化市場(chǎng)呈現(xiàn)出逐年升溫之態(tài)。需求刺激市場(chǎng),市場(chǎng)也需扶持,今年2月起,關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見、海水淡化科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃等系列政策相繼出臺(tái),節(jié)能環(huán)?!笆濉币?guī)劃、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃等也將海水淡化產(chǎn)業(yè)作為“十二五”時(shí)期的重要產(chǎn)業(yè)方向,藍(lán)色經(jīng)濟(jì)呼之欲出。政策接連發(fā)力,并入管網(wǎng)、降低成本、價(jià)格補(bǔ)貼成了新的難題,通過建立大型海水利用自主示范工程、提高自主創(chuàng)新能力成為一些企業(yè)的解題之道。
海水淡化企業(yè)正通過中關(guān)村新能源海水淡化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟的形式,用應(yīng)用帶動(dòng)核心技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。
繼今年2月國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》后,近日科技部和國(guó)家發(fā)改委等部門再次聯(lián)合發(fā)布《海水淡化科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》),提出建設(shè)2-3座示范工程提升我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力,并力推到“十二五”末海水淡化關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)率達(dá)75%以上。
在國(guó)內(nèi)水資源短缺困局日漸嚴(yán)重的背景下,政策接連發(fā)力海水淡化產(chǎn)業(yè)明顯意味著國(guó)家對(duì)于以海水淡化應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)水危機(jī)、并加速其規(guī)?;l(fā)展的重視力度再加碼。
而《規(guī)劃》中對(duì)技術(shù)升級(jí)的硬性約束更是成為亮點(diǎn):首先是研制6項(xiàng)以上具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海水淡化關(guān)鍵裝備,重點(diǎn)包括滲透膜、水壓泵的技術(shù)研發(fā);其次是突破一批新技術(shù)、新材料和新工藝,使海水淡化能耗和制水成本在現(xiàn)有基礎(chǔ)上降低20%以上;最后是培育10家以上具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的海水淡化核心部件和設(shè)備制造企業(yè)。
綜合年內(nèi)兩項(xiàng)海水淡化產(chǎn)業(yè)政策,以提升技術(shù)裝備水平推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化提速已成為政策主基調(diào)。《規(guī)劃》明確,到“十二五”末,國(guó)內(nèi)海水淡化裝備制造產(chǎn)值將達(dá)75億-100億元,而加上工程運(yùn)營(yíng)、供水管網(wǎng)建設(shè)等相關(guān)產(chǎn)值,總產(chǎn)值還將翻倍增長(zhǎng)。按照《規(guī)劃》中所指出的全球海水淡化產(chǎn)業(yè)投資將保持15%-20%的增速計(jì)算,預(yù)計(jì)2015年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)750億-900億美元,而中國(guó)則將成為海水淡化市場(chǎng)增長(zhǎng)最快地區(qū)之一。
重中之重:核心原材料
目前海水淡化的兩種核心技術(shù)膜法和熱法仍未完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。中國(guó)水利企業(yè)協(xié)會(huì)脫鹽分會(huì)秘書長(zhǎng)郭有智告訴記者,膜法就是將加壓后的海水通過半透膜進(jìn)行分離,水分可以通過半透膜,而其他物質(zhì)不能通過半透膜,從而獲得淡水。熱法的原理是涼的海水遇熱生成蒸汽,鹽分被沉淀下來,海水被蒸餾成淡水。
海水淡化技術(shù)3大關(guān)鍵技術(shù)裝備中除高壓泵外,能量回收裝備、反滲透膜及組器都依賴進(jìn)口設(shè)備解決。以占據(jù)我國(guó)海水淡化市場(chǎng)份額67%的反滲透法技術(shù)為例,其最主要的核心原材料反滲透膜幾乎被國(guó)外企業(yè)所壟斷,目前中國(guó)有90%的反滲透膜仍需從國(guó)外進(jìn)口。
郭有智告訴記者:“我國(guó)反滲透膜的技術(shù)水平與國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)相比還有數(shù)年的差距?!北M管國(guó)內(nèi)一些企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)能夠生產(chǎn)反滲透膜,但“性能不如國(guó)外的好,所占市場(chǎng)份額小,大型海水淡化廠往往還是采用進(jìn)口膜”。據(jù)中國(guó)水利企業(yè)協(xié)會(huì)脫鹽分會(huì)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)756項(xiàng)與海水淡化相關(guān)的專利,具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的僅占15%。
同時(shí)郭有智表示,缺乏大型海水淡化裝置設(shè)計(jì)、加工制造、安裝調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)的工程實(shí)踐,使得國(guó)內(nèi)海水淡化關(guān)鍵設(shè)備制造工藝集成度不高:“目前,國(guó)內(nèi)總承包能力薄弱,缺少有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)作團(tuán)隊(duì),與國(guó)外相比,設(shè)計(jì)一個(gè)完整、一流的工藝還有差距?!焙K瘜儆谕顿Y大的項(xiàng)目,形成淡化1噸海水的能力,需要投資0.8億-1億元,優(yōu)秀的總承包商對(duì)項(xiàng)目建設(shè)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。
基于此,國(guó)家將“推進(jìn)國(guó)產(chǎn)海水淡化材料的生產(chǎn)和制造”的要求放在了重要位置。記者了解到,近日,由杭州水處理中心作為承擔(dān)單位,貴陽(yáng)時(shí)代匯通膜科技有限公司、杭州北斗星膜制品有限公司以及中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所作為協(xié)作單位共同完成的國(guó)家“863”計(jì)劃“反滲透膜材料及產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”課題驗(yàn)收會(huì)召開。這一課題開發(fā)的海水淡化反滲透膜元件脫鹽率達(dá)到99.8%,低壓反滲透膜元件脫鹽率達(dá)到99.36%,已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)建立的海水淡化和低壓反滲透膜及膜元件的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線,生產(chǎn)能力已達(dá)到一定規(guī)模,國(guó)產(chǎn)化海水淡化和低壓反滲透膜也成功應(yīng)用于示范工程中。特別是國(guó)產(chǎn)海水淡化反滲透膜首次成功應(yīng)用于單機(jī)規(guī)模1萬噸/日的示范工程,標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)海水淡化膜的歷史性突破。
創(chuàng)新拉高經(jīng)濟(jì)性
采訪中,中關(guān)村海水淡化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟企業(yè)之一,賽諾水務(wù)首席技術(shù)官?gòu)埶山ǜ嬖V記者,早在上世紀(jì)70年代,國(guó)內(nèi)海水淡化技術(shù)就已有了相關(guān)應(yīng)用,即針對(duì)一些島嶼的小規(guī)模海水淡化。自2002年黃島電廠開工建設(shè)青島城首個(gè)海水淡化試驗(yàn)裝置,并于次年成功投入運(yùn)營(yíng)以來,海水淡化在國(guó)內(nèi)成規(guī)模發(fā)展也已經(jīng)有10年的歷史。
但在郭有智看來,海水淡化10年產(chǎn)業(yè)化之路并不順暢,體制、價(jià)格問題始終困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
一直以來,由于成本一直偏高,使得淡化海水市場(chǎng)價(jià)格明顯不占優(yōu)勢(shì)。以天津北疆電廠為例,其早期生產(chǎn)的淡化海水直接成本約為4元/噸,加上設(shè)備折舊、還本付息,每噸水成本高達(dá)8元。與天津當(dāng)?shù)仄胀ㄗ詠硭?元左右的居民用水相比價(jià)格明顯偏高。因此,從經(jīng)濟(jì)性上考慮,淡化海水尚不具備競(jìng)爭(zhēng)性。
況且,國(guó)內(nèi)海水淡化產(chǎn)業(yè)相關(guān)配套的法律法規(guī)尚不完善。中國(guó)已經(jīng)形成了一套比較完備的水務(wù)體系,自來水可以享受保護(hù)性價(jià)格優(yōu)惠。但海水淡化產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè),仍獨(dú)立于自來水價(jià)格體系之外。
在中國(guó)水務(wù)市場(chǎng)上,海水淡化產(chǎn)業(yè)先天就是市場(chǎng)化運(yùn)作,所以在發(fā)展初期受到了很大限制。對(duì)民間資本而言,進(jìn)入該產(chǎn)業(yè)存在門檻高、管網(wǎng)并網(wǎng)難、資金回報(bào)周期長(zhǎng)、項(xiàng)目收益率低、高能耗低產(chǎn)出等問題,因此投資者一直持觀望態(tài)度。
此外,還存在管網(wǎng)建設(shè)以及環(huán)境保護(hù)問題。我國(guó)現(xiàn)有的城市管網(wǎng)普遍是水泥和鑄鐵。而淡化的海水普遍呈酸性,鐵管長(zhǎng)期被腐蝕后會(huì)出現(xiàn)紅色的水,顏色以及口感都將對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生消極影響。如果全面改換地下供水管網(wǎng)成PVC管,那么巨大的管網(wǎng)建設(shè)成本無疑將推高淡化海水的成本價(jià)格。在環(huán)保方面,每淡化一噸海水就要生產(chǎn)出一噸的濃縮鹽水。如果濃鹽水排放過多將會(huì)污染周邊海域。另外,如果大量地提煉食用鹽,將會(huì)造成制鹽產(chǎn)業(yè)的過剩。
郭有智估計(jì),從海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈來看,如果能實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)創(chuàng)新突破,將使系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率由目前的40%提高到70%-85%。國(guó)產(chǎn)化率的提高勢(shì)必將降低投資,減少運(yùn)行成本,提高核心競(jìng)爭(zhēng)力,使中國(guó)海水淡化裝置的整體水平進(jìn)入到國(guó)際先進(jìn)行列。
聯(lián)盟提高創(chuàng)新能力
從淡化海水應(yīng)用來看,與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家,如澳大利亞、以色列大規(guī)模將海水淡化并入市政管網(wǎng)相比,我國(guó)海水淡化目前在市政供水中的應(yīng)用主要集中在海島的市政供水。雖然用于工業(yè)區(qū)日常供水的海水淡化廠規(guī)模較大,但數(shù)量很少,只有兩座萬噸級(jí)以上的工廠,分別位于河北省曹妃甸工業(yè)園區(qū)和天津泰達(dá)開發(fā)區(qū)。
因此,我國(guó)海水淡化亟需建立大型海水利用自主示范工程,從而提高海水淡化自主創(chuàng)新能力。為此,13家企業(yè)共同發(fā)起成立中關(guān)村新能源海水淡化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。未來,這一聯(lián)盟將通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟方式整合中關(guān)村優(yōu)勢(shì)資源,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新,開展規(guī)?;I(yè)性項(xiàng)目的試驗(yàn)研究,從而減少項(xiàng)目投資,降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗,降低海水淡化生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染。
在張松建看來,膜法海水淡化可通過技術(shù)改進(jìn),提高膜性能,優(yōu)化工藝組合,通過研究能量回收裝置提高能量回收率,從而降低能耗,減少碳排放量。熱法海水淡化可以發(fā)展水電聯(lián)產(chǎn)模式,充分利用低成本的低品位廢熱,結(jié)合熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用提高低品位熱源品質(zhì),實(shí)現(xiàn)廢熱的回收利用;通過不斷的技術(shù)進(jìn)步,提高換熱效率,降低能耗。
目前,膜法示范項(xiàng)目在北控水務(wù)集團(tuán)已建成的曹妃甸海水淡化廠內(nèi)分兩期建設(shè),1期規(guī)模為1000噸/日。其中,賽諾水務(wù)、北控水務(wù)牽頭整體設(shè)計(jì)和施工建設(shè);碧水源、賽諾水務(wù)等公司負(fù)責(zé)研發(fā),并提供超濾膜及組件和反滲透膜及組件;創(chuàng)世奇公司負(fù)責(zé)研發(fā)并提供能量回收裝置等關(guān)鍵設(shè)備。
熱法示范項(xiàng)目擬在首鋼集團(tuán)已建成的曹妃甸海水淡化廠內(nèi)建設(shè),由首鋼集團(tuán)和賽諾水務(wù)公司牽頭正在制定實(shí)施方案,1期每天可生產(chǎn)淡水5萬噸。熱法海水淡化技術(shù)及裝備的工程化應(yīng)用,為具有自主創(chuàng)新特色的大規(guī)模海水淡化工程提供總體解決方案,為海水淡化產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和企業(yè)發(fā)展搭建良好平臺(tái)。
其中,賽諾水務(wù)、碧水源、創(chuàng)世奇公司等在膜組件、能量回收裝置等方面已具備自主研發(fā)能力。在海水淡化工程的整體設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行方面,賽諾水務(wù)、北控水務(wù)等企業(yè)均承擔(dān)過日產(chǎn)萬噸級(jí)海水淡化工程建設(shè)。
編輯:朱麗娜
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