海水淡化国产化寻求突破

中国水网编者按 随着水资源的日益短缺和沿海项目对工业淡水需求量的不断增加，几年前尚趋于沉寂的海水淡化市场呈现出逐年升温之态。需求刺激市场，市场也需扶持，今年2月起，关于加快发展海水淡化产业的意见、海水淡化科技发展“十二五”专项规划等系列政策相继出台，节能环保“十二五”规划、战略新兴产业“十二五”规划等也将海水淡化产业作为“十二五”时期的重要产业方向，蓝色经济呼之欲出。政策接连发力，并入管网、降低成本、价格补贴成了新的难题，通过建立大型海水利用自主示范工程、提高自主创新能力成为一些企业的解题之道。

海水淡化企业正通过中关村新能源海水淡化产业技术创新联盟的形式，用应用带动核心技术创新发展。

继今年2月国务院发布《关于加快发展海水淡化产业的意见》后，近日科技部和国家发改委等部门再次联合发布《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》（以下简称《规划》），提出建设2-3座示范工程提升我国海水淡化产业核心竞争力，并力推到“十二五”末海水淡化关键设备国产率达75%以上。

在国内水资源短缺困局日渐严重的背景下，政策接连发力海水淡化产业明显意味着国家对于以海水淡化应对国内水危机、并加速其规模化发展的重视力度再加码。

而《规划》中对技术升级的硬性约束更是成为亮点：首先是研制6项以上具有自主知识产权的海水淡化关键装备，重点包括渗透膜、水压泵的技术研发；其次是突破一批新技术、新材料和新工艺，使海水淡化能耗和制水成本在现有基础上降低20%以上；最后是培育10家以上具有国际竞争力的海水淡化核心部件和设备制造企业。

综合年内两项海水淡化产业政策，以提升技术装备水平推动产业化提速已成为政策主基调。《规划》明确，到“十二五”末，国内海水淡化装备制造产值将达75亿-100亿元，而加上工程运营、供水管网建设等相关产值，总产值还将翻倍增长。按照《规划》中所指出的全球海水淡化产业投资将保持15%-20%的增速计算，预计2015年全球市场规模将达750亿-900亿美元，而中国则将成为海水淡化市场增长最快地区之一。

重中之重：核心原材料

目前海水淡化的两种核心技术膜法和热法仍未完全实现国产化。中国水利企业协会脱盐分会秘书长郭有智告诉记者，膜法就是将加压后的海水通过半透膜进行分离，水分可以通过半透膜，而其他物质不能通过半透膜，从而获得淡水。热法的原理是凉的海水遇热生成蒸汽，盐分被沉淀下来，海水被蒸馏成淡水。

海水淡化技术3大关键技术装备中除高压泵外，能量回收装备、反渗透膜及组器都依赖进口设备解决。以占据我国海水淡化市场份额67%的反渗透法技术为例，其最主要的核心原材料反渗透膜几乎被国外企业所垄断，目前中国有90%的反渗透膜仍需从国外进口。

郭有智告诉记者：“我国反渗透膜的技术水平与国际领先技术相比还有数年的差距。”尽管国内一些企业现在已经能够生产反渗透膜，但“性能不如国外的好，所占市场份额小，大型海水淡化厂往往还是采用进口膜”。据中国水利企业协会脱盐分会统计，国内756项与海水淡化相关的专利，具有中国自主知识产权的仅占15%。

同时郭有智表示，缺乏大型海水淡化装置设计、加工制造、安装调试及运行维护的工程实践，使得国内海水淡化关键设备制造工艺集成度不高：“目前，国内总承包能力薄弱，缺少有经验的运作团队，与国外相比，设计一个完整、一流的工艺还有差距。”海水淡化属于投资大的项目，形成淡化1吨海水的能力，需要投资0.8亿-1亿元，优秀的总承包商对项目建设和经济运营至关重要。

基于此，国家将“推进国产海水淡化材料的生产和制造”的要求放在了重要位置。记者了解到，近日，由杭州水处理中心作为承担单位，贵阳时代汇通膜科技有限公司、杭州北斗星膜制品有限公司以及中国科学院长春应用化学研究所作为协作单位共同完成的国家“863”计划“反渗透膜材料及产业化关键技术”课题验收会召开。这一课题开发的海水淡化反渗透膜元件脱盐率达到99.8%，低压反渗透膜元件脱盐率达到99.36％，已达到国际先进水平。同时建立的海水淡化和低压反渗透膜及膜元件的国产化生产线，生产能力已达到一定规模，国产化海水淡化和低压反渗透膜也成功应用于示范工程中。特别是国产海水淡化反渗透膜首次成功应用于单机规模1万吨／日的示范工程，标志着国产海水淡化膜的历史性突破。

创新拉高经济性

采访中，中关村海水淡化产业联盟企业之一，赛诺水务首席技术官张松建告诉记者，早在上世纪70年代，国内海水淡化技术就已有了相关应用，即针对一些岛屿的小规模海水淡化。自2002年黄岛电厂开工建设青岛城首个海水淡化试验装置，并于次年成功投入运营以来，海水淡化在国内成规模发展也已经有10年的历史。

但在郭有智看来，海水淡化10年产业化之路并不顺畅，体制、价格问题始终困扰产业发展。

一直以来，由于成本一直偏高，使得淡化海水市场价格明显不占优势。以天津北疆电厂为例，其早期生产的淡化海水直接成本约为4元/吨，加上设备折旧、还本付息，每吨水成本高达8元。与天津当地普通自来水4元左右的居民用水相比价格明显偏高。因此，从经济性上考虑，淡化海水尚不具备竞争性。

况且，国内海水淡化产业相关配套的法律法规尚不完善。中国已经形成了一套比较完备的水务体系，自来水可以享受保护性价格优惠。但海水淡化产业作为新兴产业，仍独立于自来水价格体系之外。

在中国水务市场上，海水淡化产业先天就是市场化运作，所以在发展初期受到了很大限制。对民间资本而言，进入该产业存在门槛高、管网并网难、资金回报周期长、项目收益率低、高能耗低产出等问题，因此投资者一直持观望态度。

此外，还存在管网建设以及环境保护问题。我国现有的城市管网普遍是水泥和铸铁。而淡化的海水普遍呈酸性，铁管长期被腐蚀后会出现红色的水，颜色以及口感都将对市场产生消极影响。如果全面改换地下供水管网成PVC管，那么巨大的管网建设成本无疑将推高淡化海水的成本价格。在环保方面，每淡化一吨海水就要生产出一吨的浓缩盐水。如果浓盐水排放过多将会污染周边海域。另外，如果大量地提炼食用盐，将会造成制盐产业的过剩。

郭有智估计，从海水淡化产业链来看，如果能实现核心技术创新突破，将使系统的国产化率由目前的40%提高到70％-85%。国产化率的提高势必将降低投资，减少运行成本，提高核心竞争力，使中国海水淡化装置的整体水平进入到国际先进行列。

联盟提高创新能力

从淡化海水应用来看，与国外先进国家，如澳大利亚、以色列大规模将海水淡化并入市政管网相比，我国海水淡化目前在市政供水中的应用主要集中在海岛的市政供水。虽然用于工业区日常供水的海水淡化厂规模较大，但数量很少，只有两座万吨级以上的工厂，分别位于河北省曹妃甸工业园区和天津泰达开发区。

因此，我国海水淡化亟需建立大型海水利用自主示范工程，从而提高海水淡化自主创新能力。为此，13家企业共同发起成立中关村新能源海水淡化产业技术创新联盟。未来，这一联盟将通过产业联盟方式整合中关村优势资源，促进产学研应用协同创新，开展规模化工业性项目的试验研究，从而减少项目投资，降低系统运行能耗，降低海水淡化生产成本，减少环境污染。

在张松建看来，膜法海水淡化可通过技术改进，提高膜性能，优化工艺组合，通过研究能量回收装置提高能量回收率，从而降低能耗，减少碳排放量。热法海水淡化可以发展水电联产模式，充分利用低成本的低品位废热，结合热泵系统的应用提高低品位热源品质，实现废热的回收利用；通过不断的技术进步，提高换热效率，降低能耗。

目前，膜法示范项目在北控水务集团已建成的曹妃甸海水淡化厂内分两期建设，1期规模为1000吨/日。其中，赛诺水务、北控水务牵头整体设计和施工建设；碧水源、赛诺水务等公司负责研发，并提供超滤膜及组件和反渗透膜及组件；创世奇公司负责研发并提供能量回收装置等关键设备。

热法示范项目拟在首钢集团已建成的曹妃甸海水淡化厂内建设，由首钢集团和赛诺水务公司牵头正在制定实施方案，1期每天可生产淡水5万吨。热法海水淡化技术及装备的工程化应用，为具有自主创新特色的大规模海水淡化工程提供总体解决方案，为海水淡化产业领域的技术创新和企业发展搭建良好平台。

其中，赛诺水务、碧水源、创世奇公司等在膜组件、能量回收装置等方面已具备自主研发能力。在海水淡化工程的整体设计、建设、运行方面，赛诺水务、北控水务等企业均承担过日产万吨级海水淡化工程建设。

编辑：朱丽娜