科学理性看待海水淡化产业发展

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在现有的技术水平下，海水淡化在水量、水质、成本、能耗、环保等方面都有其局限性

从去年闹得沸沸扬扬的“引渤入疆”开始，海水淡化引起了社会上越来越多人的关注，不少人认为海水取之不尽、用之不竭，只要大力发展海水淡化产业，我国水资源短缺的问题就会彻底解决了，有的专家学者甚至将其提到了国家战略的高度。为此，笔者就有关问题查阅了一些文献，咨询了有关方面的资深专家学者，并且对青岛百发海水淡化厂和天津北疆电厂进行了实地调研。笔者认为在现有的技术水平下，海水淡化在水量、水质、成本、能耗、环保等方面都有其局限性，我们应当科学理性地看待海水淡化产业的发展。

荒谬之比

许多人在谈及海水淡化时，总是要与我国当前正在实施的最大调水工程――南水北调工程作一番比较，比什么呢？主要就是比成本，比谁更合算，往往给人以误导。例如，为了证明所谓 “引渤入疆” 的经济合理性，一些人曾宣称南水北调调水成本高达20多元/吨，是其成本的4倍。先不去深究其数据来源的可靠性，只需要做一个简单的对比就可看出破绽：同样是调水工程，试想一边是输水距离1000多公里，全程自流的淡水水源；一边是输水距离5000多公里，提水高程1200多米的海水水源，要使用还要进行淡化处理，孰贵孰便宜显而易见。

据调查了解，在目前的技术水平下，海水淡化的成本还相对较高，制水成本一般在5～7元/吨。国内曹妃甸海水淡化厂（日产5万吨）的出厂成本是5.99元/吨，青岛百发海水淡化厂（日产10万吨）的出厂成本是7元/吨，西班牙海水淡化成本约0.45欧元/吨，约合4.8元人民币/吨。由于海水淡化技术已发展到一个相当成熟的阶段，继续通过技术进步降低成本的潜力已经十分有限，而同时随着能源、人工和原材料价格的增加，进一步降低成本的难度较大。

这样的生产成本，即使在沿海地区，和传统的水源相比也不具备竞争优势，如果还要通过输水工程输送到内陆地区，其供水成本将进一步增加。例如，有报道曾提出将曹妃甸淡化后的海水输送到北京，需要建设一条长220公里的输水管道，采用2座加压泵站克服45米的落差。初步测算，其输水成本至少在2元/吨以上，这样到北京的成本将在8元/吨以上，如果加上环境水价、利润税金等，其供水水价将超过10元/吨，远远超过了北京现在的水价水平，即使其8元/吨的生产输送成本也远远超过了南水北调总体规划中测算的中线工程到北京的口门水价。

理性看待

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。海水淡化技术有很多，但主要分为两大类，一类是膜法；一类是蒸馏法。所谓膜法，其基本原理就是通过加压等方式，让海水通过高分子薄膜，将海水中的盐分过滤后成为淡水；所谓蒸馏法，就是将水蒸发气化而盐分留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。目前，世界上大型的海水淡化厂主要采用膜技术或者热膜联产技术生产，例如我国的青岛百发海水淡化厂采用的就是膜技术。

从20世纪50年代以来，海水淡化技术得到了不断发展，海水淡化产业也不断壮大，目前全世界海水淡化日生产能力3500万吨，约130亿吨/年，但实际开工生产量不足一半。这些海水淡化厂主要分布于沙特阿拉伯、阿联酋、科威特等极度缺水的中东国家，其中沙特阿拉伯的生产量就占全世界产量的30％左右。

目前我国已建成海水淡化装置62套，日生产能力近40万吨。主要应用领域包括电力行业的锅炉用水，沿海钢铁、石化等企业用水以及少数海岛的生活用水。

据了解，我国部分较大规模的海水淡化厂均开工不足，运营困难。如天津北疆电厂海水淡化工程日产淡水能力10万吨，计划进入市政管网，但由于存在成本和水质问题，该项目目前每天只生产8000吨。从目前的实际情况来看，海水淡化除了生产成本较高外，还有以下几个难题需要解决：

一是高耗能。海水淡化属高耗能产业，这一结论已被世界自然基金会以及国内外相关研究公认。无论是膜技术还是蒸馏技术都需要大量能耗，据了解，目前世界上最先进的技术生产1吨水也要耗电4.5度左右。假设南水北调东、中线一期工程184亿吨的年调水量全部用海水淡化的方法生产，年耗电量将高达828亿度，约相当于三峡工程一年的发电量，将增加消耗近5000万吨燃煤，增加二氧化碳排放6000多万吨。在节能降耗、严格控制碳排放的时代背景下，显然是不合时宜的选择。

二是水质对人体健康存在影响。淡化海水水质无法与天然淡水相比。据国内外研究文献，淡化海水作为饮用水存在许多的技术难题，如膜法生产的淡化海水硼含量超标，会对人体造成损害，而自然淡水基本不含硼元素；淡化海水中有益矿物质含量很低，易引起人体营养物质流失，造成多种健康隐患等。目前，生产用于饮用的淡化海水都要和自然淡水混和（混和比例1:3左右），还要进行矿化处理，也就是模拟自然淡水后才能饮用。如果通过提高工艺解决上述问题，需在原有基础上额外增加较多成本。如中东国家投入大量资金对淡化海水进行矿化调节等深度处理，使其达到饮用水标准。

三是海水淡化污染排放对生态环境有负面影响。海水淡化会产生浓盐水、添加剂等多种废弃物，目前多直接排入海洋，如大规模生产将对生态环境造成不容忽视的影响。在目前技术条件下，淡化海水产生的高盐废水盐度比海水增加约1倍，一般有直排入海和用于化工制盐两种处理方式。制盐方式由于受占地、盐场接纳能力、市场需求等因素限制，一般很少采用。大量浓盐水排放到海中，将严重扰乱附近海域的海洋生态，对耐盐性较差海洋生物产生显著

影响，造成渔业等海洋经济损失，一些国家和地区曾因此对受损渔民进行过赔偿。

科学定位

综合国内外用水顺序来看，在本地淡水、再生水、外调水、淡化海水等水源选择上，在尽可能开发利用本地淡水资源还无法满足需求的条件下，一般还是采用外调水源，而海水淡化只是在没有淡水资源开发利用条件下的无奈选择。

目前，调水工程已成为许多国家解决水资源短缺的重要工程技术手段。全世界的年调水规模约5000亿方，分布在美国、俄罗斯、澳大利亚等40多个国家；海水淡化主要应用于淡水资源极度缺乏又无水可调的国家和地区，在有的国家甚至上升为当地水资源可持续发展的战略性选择，例如沙特阿拉伯，淡化海水已经占了其供水总量的70％以上。但是，在淡水资源相对丰富，或者可以采用调水等工程措施来解决水资源短缺问题的国家和地区，海水淡化只是在沿海地区进行一些小规模的生产和应用，并非水资源供给的主流。

我国北方地区，尤其是黄淮海平原地区水资源极度匮乏，当地水资源开发利用程度已经超过80％，海河流域人均水资源量甚至不足全国平均水平的1/7。为了实现当地国民经济和社会的可持续发展，我国于2002年开工建设南水北调工程，东、中线一期工程年调水规模约184亿方，并计划分别于2013年和2014年建成通水，是解决我国黄淮海地区水资源短缺，实现水资源优化配置的战略性基础设施。这样的工程措施，是海水淡化无法替代的，试想如果这么大的水量全部采用海水淡化的方法制备，将要建设日产10万吨规模的海水淡化厂500多个，要在2014年之前建设这么多的海水淡化厂，实现同南水北调一样的调水规模和目标，也是绝无可能的。

在目前的技术水平下，无论从水量、水质还是成本等方面，海水淡化都无法与调水工程相比较。要解决我国北方地区水资源短缺的问题，必须坚定不移地大力推进南水北调工程建设，绝不能动摇。当然，海水淡化作为一种可以利用的水资源，在我国沿海缺水地区和岛屿等也是解决水源短缺的重要选择之一，同时作为水资源战略储备手段，可以继续加强研究和试验性的技术探索，但要通过大力发展海水淡化产业来替代调水工程是不现实的，在可见的未来也是不可能的。我们必须理性地看待海水淡化产业的发展，科学定位。