海水淡化產(chǎn)業(yè)平臺化創(chuàng)新

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淡水資源緊缺已發(fā)展為一個全球性的問題，發(fā)展海水淡化、保障水資源持續(xù)利用具有重要意義。

有人預言，19世紀爭煤，20世紀爭油，21世紀可能爭水。聯(lián)合國曾多次發(fā)出警告，除非各國采取有力措施，否則到2025年世界將有三分之一的人口得不到安全的飲用水供應。

在我國，同樣面臨嚴峻的淡水資源緊缺形勢。水利部資料顯示，全國六百多個城市中，有四百多個城市供水不足，其中比較嚴重的缺水城市達一百一十個。因此，發(fā)展海水淡化技術(shù)，向海洋索取淡水已成為現(xiàn)代社會的當務之急。

目前海水淡化已成為中東各國、美國、西班牙、澳大利亞、以色列、日本和新加坡等國家水資源的重要組成部分，并且取得了顯著的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。但是，我國海水淡化方面的核心技術(shù)仍與國外先進水平存在10年左右的差距。

為增強我國海水淡化自主創(chuàng)新能力，6月14日，中關(guān)村新能源海水淡化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟成立，13家單位成為首批聯(lián)盟成員，未來將共同開展規(guī)模化工業(yè)性項目的試驗研究，推動北京新能源海水淡化技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，緩解北京地區(qū)水資源短缺的狀況。

聯(lián)盟凸顯示范引領(lǐng)作用

此次，中關(guān)村成立新能源海水淡化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟有其緊迫性和現(xiàn)實意義在里面。

北京是一座缺水的城市，年均降雨量只有400-500毫米。如何讓城市污水和工業(yè)廢水資源再利用，甚至將海水淡化豐富我們的生活用水，是聯(lián)盟一直探索的命題。

早在2011年5月，北京市出臺了《關(guān)于進一步加強水務改革發(fā)展的意見》表明，北京面對水資源極端緊缺的局面，將加大水源保障工程建設，形成以本地水、外調(diào)水、再生水和應急備用水源等多水源互聯(lián)互調(diào)的水源保障格局。

可以說，海水淡化是解決北京缺水的必由之路。海水淡化開辟了新水源，而且渤海到北京屬于近距離輸水，既能解決缺水的燃眉之急，又不掠奪周邊缺水地區(qū)的寶貴的水資源。況且，考慮中關(guān)村企業(yè)的技術(shù)水平，北京建造海水淡化工程完全可以實現(xiàn)。

據(jù)了解，我國近年來建成了一批大中型海水淡化工廠，但其關(guān)鍵技術(shù)裝備和材料大部分從國外進口。針對這種狀況，中關(guān)村一批高新技術(shù)企業(yè)在新能源、海水淡化技術(shù)和裝備等方面加強研發(fā)，正在通過實現(xiàn)技術(shù)和裝備的國產(chǎn)化，逐步打破國外企業(yè)壟斷。

西門子等外企水務公司占據(jù)了中國海水淡化市場60%以上的份額。眾多公司紛紛將重心從美國、歐洲轉(zhuǎn)移到亞洲。中國海水淡化市場的競爭將會越來越激烈。

而從海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈來看，已建成的海水淡化工程中近80%的裝機規(guī)模都是引進國外技術(shù)建造而成，關(guān)鍵設備如反滲透膜、能量回收裝置等仍被美、日、德等發(fā)達國家所壟斷，基本依賴進口，尤其是大型海水利用材料和裝備自主創(chuàng)新建造技術(shù)亟待突破。

有專家估計，這些核心技術(shù)如果實現(xiàn)了國產(chǎn)化，將使系統(tǒng)的國產(chǎn)化率由目前的40%提高到70-85%。國產(chǎn)化率的提高勢必將降低投資，減少運行成本，提高核心競爭力，使中國海水淡化裝置的整體水平進入到國際先進行列。

從淡化海水應用來看，與國外先進國家，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，我國海水淡化目前在市政供水中的應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)和天津泰達開發(fā)區(qū)的供水。

所以，我國海水淡化亟需建立大型海水利用自主示范工程加以引導，從而提高海水淡化自主創(chuàng)新能力。

此次，中關(guān)村新能源海水淡化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟由園區(qū)內(nèi)的13家企業(yè)共同發(fā)起成立。成員有北控集團公司、首都鋼鐵集團公司、北京賽諾水務科技公司、清華北控環(huán)境產(chǎn)業(yè)研究院、北京市政工程設計研究院、北京碧水源股份有限公司等。

未來，這一聯(lián)盟將通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的方式整合中關(guān)村優(yōu)勢資源，促進產(chǎn)學研應用協(xié)同創(chuàng)新，開展規(guī)模化工業(yè)性項目的試驗研究，從而達到減少項目投資、降低系統(tǒng)運行能耗、降低海水淡化生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染。

賽諾水務首席技術(shù)官張松建認為，聯(lián)盟的成立能夠提升企業(yè)的影響力。未來，將有更多的產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)受到鼓舞，加入到聯(lián)盟里面來。

中關(guān)村新能源海水淡化技術(shù)創(chuàng)新示范項目，作為北京市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的奠基石，得到了北京市政府的全力支持。示范項目將建立一個永久的開放式的海水淡化技術(shù)裝備的展示平臺，為相關(guān)企業(yè)提供展示的機會。

園區(qū)企業(yè)完善海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈

本次啟動的新能源海水淡化示范項目分為兩組，分別采用膜法和熱法技術(shù)。

膜法海水淡化則可通過技術(shù)改進，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)的應用提高低品位熱源品質(zhì)，實現(xiàn)廢熱的回收利用；通過不斷的技術(shù)進步，提高換熱效率，降低能耗。

膜法示范項目在北控水務集團已建成的曹妃甸海水淡化廠內(nèi)分兩期建設，一期規(guī)模為1000噸/日。其中，賽諾水務、北控水務牽頭整體設計和施工建設；碧水源、賽諾水務等公司負責研發(fā)，并提供超濾膜及組件和反滲透膜及組件；創(chuàng)世奇公司負責研發(fā)并提供能量回收裝置等關(guān)鍵設備。

熱法示范項目擬在首鋼集團已建成的曹妃甸海水淡化廠內(nèi)建設，由首鋼集團和賽諾水務公司牽頭正在制定實施方案，一期每天可生產(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。

其中，賽諾水務、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計、建設、運行方面，賽諾水務、北控水務等企業(yè)均承擔過日產(chǎn)萬噸級海水淡化工程建設。目前，中關(guān)村在新能源海水淡化技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面具有較強實力，技術(shù)水平居于國內(nèi)領(lǐng)先地位。

園區(qū)企業(yè)賽諾水務有豐富的海水淡化項目應用經(jīng)驗，公司分別在2003年到2012年期間，建造了一系列海水淡化項目。例如，企業(yè)與中石油、大連石化、地方發(fā)電廠等合作，建造了一批千噸級至萬噸級的海水淡化項目。一系列工程下來，公司的海水淡化技術(shù)能耗也由每噸淡化水消耗10度電到目前的3.5度電，基本與國際能耗水平相一致。這也反映了中國海水淡化企業(yè)走過了埋頭研發(fā)、自主創(chuàng)新的一段路程。

如今，賽諾水務已摸索出一套海水淡化降低能耗的經(jīng)驗：通過水電聯(lián)產(chǎn)模式進行海水淡化，不僅可以降低能耗，還可以廢水再利用。如今，公司在濃鹽水的處理利用上，已經(jīng)擁有了兩項國家專利。技術(shù)人員考慮將水和制鹽的過程結(jié)合起來，將海鹽水通過離子膜，提取出鹽分，用來制鹽，即制水制鹽耦合工藝。余下的海水含鹽量就會大大降低，用這樣的水做淡化，能耗會比傳統(tǒng)淡化方法降低一半以上。

近日，《海水淡化科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》發(fā)布，“十二五”期間，通過本專項5年的實施，初步形成我國海水淡化技術(shù)創(chuàng)新體系。預計到2015年，全球海水淡化市場規(guī)模將會達到700-950億美元。我國海水淡化裝備制造的產(chǎn)值將達到每年75-100億元。

但諸多現(xiàn)實問題也擺在面前，要避免企業(yè)蜂擁而上造成的產(chǎn)能過剩，以及低質(zhì)量工程造成的生態(tài)破壞；涉及到國計民生，政府還要統(tǒng)一部署，盡快制定出淡化水的水質(zhì)標準。