我国海水淡化从19 世纪50 年代开始起步,60年代后期开始对反渗透、电渗析和蒸馏等多种海水淡化方法进行研究。自1982 年在西沙永兴岛建成我国第一座电渗析海水淡化站,经过30 余年的共同努力, 我国海水淡化技术有了长足进步和重大突破, 尤其在中小型规模工程建设方面已与国外海水淡化先进国家处于相同水平。目前我国已自主建成日产万吨级反渗透海水淡化装置, 海水淡化工程正逐步进入大型化阶段。以下是我国海水淡化发展现状:
海水淡化发展现状1、工程规模5年复合增速13%,和海外相比仍有较大差距
2015年年底,我国海水淡化工程规模达到102.65万吨/日,5年复合增长率12.5%。根据中国水利企业协会脱盐分会统计,截至2015年12月,全国已建成海水淡化工程139个,工程规模102.65万吨/日。其中,2015年全国新建成海水淡化工程11个,新增海水淡化工程产水规模10.77万吨/日。
从工程规模来看,全国已建成万吨级以上海水淡化工程31个,产水规模81.1万吨/日;千吨级以上、万吨级以下海水淡化工程37个,产水规模11.95万吨/日;千吨级以下海水淡化工程71个,产水规模1.61万吨/日。全国已建成最大海水淡化工程规模20万吨/日。
作为水资源缺乏的用水大国,我国海水淡化发展规模与海外相比有较大差距,仅为世界规模的1.2%。2015年年底,我国海水淡化工程规模达到102.65万吨/日,仅为世界海水淡化工程规模8524万吨/日的1.2%。我国是水资源缺乏的国家,2013年人均水资源量2072立方米/人,仅为世界平均水平的34%;同时我国又是用水大国,2013年用水总量5540亿立方米,达到世界用水总量的14%。
海水淡化发展现状2、国内海水淡化水2/3用于工业,集中在水价较高的沿海省份
海水淡化水用途:工业用水占比63.60%,居民生活用水占比35.67%。全球投产的脱盐项目主要服务于居民用水(60%),工业用水只占到28%的比例。
相较而言,我国的海水淡化项目用于工业用水的工程规模为65.28万吨/日,占总工程规模的63.60%。其中,电力企业为35.82%,石化企业为12.37%,钢铁企业为9.75%,造纸企业为2.92%,化工企业为2.64%,建筑和矿业共占0.10%。用于居民生活用水的工程规模为36.62万吨/日,占总工程规模的35.67%。用于绿化等其他用水的工程规模为240吨/日,占0.03%。
海水淡化工程主要集中在水价较高的沿海省份。已建成的海水淡化工程主要集中在水资源短缺的沿海9省:天津(31.73万吨/日)、山东(16.07万吨/日)、河北(16.87万吨/日)、辽宁(6.82万吨/日)、浙江(20.18万吨/日)、广东(8.17万吨/日)、福建(1.17万吨/日)、江苏(0.51吨/日)、海南(1.14万吨/日)。其中,北方以大规模的工业用海水淡化工程为主,主要集中在天津、河北、山东等地的电力、钢铁等高耗水行业;南方以民用海岛海水淡化工程居多,主要分布在浙江、福建、海南等地,以百吨级和千吨级工程为主。
海水淡化发展现状3、反渗透、蒸馏法是主流技术,目前国内吨水成本较高
反渗透(RO)、低温多效蒸馏(MED)技术占据国内64%、35%产能。反渗透(RO)、低温多效(LT-MED)和多级闪蒸(MSF)海水淡化技术是国际上已商业化应用的主流海水淡化技术。我国已掌握反渗透和低温多效海水淡化技术,相关技术达到或接近国际先进水平,但在现有产能汇总应用较少。
在现有的海水淡化产能中,120套采用SWRO技术,产能65.61万吨/日,占全国总产水规模的63.91%;17套采用低温多效蒸馏(MED)技术,产能36.43万吨/日,占全国总产水规模的35.49%;1套采用多级闪蒸(MSF)技术,产能6000吨/日,占全国总产水规模的0.58%;1套采用电渗析(ED)技术,产能200吨/日,占全国总产水规模的0.02%。
从成本结构来看,能源成本占到吨水成本的四成到五成。能源成本是吨水成本的重要组成部分,占到反渗透法吨水成本的45%左右、占到低温多效蒸馏法的近50%(其中3/4是热力费用、1/4是电费)。反渗透法的吨水电耗在4度电左右;蒸馏法吨水电耗相对较小,在1.5度电左右。
国内海水淡化吨水平均成本达到5~8元,明显高于海外先进项目(3~4元)。海水淡化产水成本主要由投资成本、运行维护成本和能源消耗成本构成。其中,运行维护成本包括:维修成本、药剂成本、膜更换成本、管理成本和人力成本等。受能源、人力等价格波动影响,产水成本集中在(5~8)元/吨。
其中,国内万吨级以上海水淡化工程平均产水成本6.37元/吨,千吨级海水淡化工程产水成本8.44元/吨。以色列海水淡化成本吨水成本达到0.5~0.6美元,折合人民币3.3~4.0元。