淡化海水進京挺近最後關口

　　首鋼京唐公司在國內首次應用熱法低溫多效海水淡化技術。

　　本報記者 吳迪

　　數據顯示，2013年，京津冀水資源匱乏規模近80億立方米。南水北調中線和東線正式供水後，缺口仍有23億立方米。

　　用水缺口龐大，這一形勢對於海水淡化産業來説，是新的機遇，也是更重的責任。

　　在京東，因首鋼搬遷而聞名於世的唐山市曹妃甸開發區內，兩處日産淡化海水5萬噸的項目已悄然崛起。首鋼京唐公司依靠工業基地的迴圈經濟模式，將制水成本降至北京現行水價以下。在逐步自給自足後，將通過進一步擴大設施建設，實現向北京和周邊地區供水；北控水務集團的海水淡化廠目前已實現對外供水，未來還將建成日産100萬噸的海水淡化基地，把達到飲用水標準的“海淡”運到京城。

　　研究指出，當制水成本不斷下降，並逐步低於常規自來水價格時，沿海地區海水淡化項目將具備市場競爭力。如今，隨著越來越多的重量級企業涉足這一産業，安全標準、技術創新、成本控制這些決定“海淡”能否市場化的關鍵環節接連被突破，“海淡”進京已接近需要跨越的最後關口——270公里的運輸距離。

　　熱法與膜法

　　“暢快，有點甜。”高溫下工作了半日的吳剛打開水龍頭，滿盛一杯水，一飲而盡。吳剛在首鋼京唐公司供水區工作，他和同事們常到辦公樓一層的儲水間取水飲用。儲水間內一張水質檢驗合格證書分外顯眼，職工們也會勸説來客放心飲用。

　　這些飲用水正是來自於海水淡化。每天，源源不斷的海水通過泵站打入工作區內的四個平行六面體“大鍋”，經過40至70攝氏度高溫下的“熱法”處理，瞬間製成職工們直接飲用的蒸餾水。

　　“熱法”，就是通過加熱海水，使蒸發後的水蒸氣冷凝下來獲得淡水的一種方法。由於加熱使水蒸氣和原海水含鹽物質分離，海水水質是否污染並不影響最終的蒸餾水水質。

　　“喝這水，只補水，可不補鹽。”吳剛與同事半開玩笑。原來，“熱法”製成的蒸餾水，每升含鹽量僅為2至3毫克，是自來水含鹽量的百分之一。與京唐公司廠區相距不遠，是北控水務集團的海水淡化廠。海水經氣浮、超濾、反滲透、礦化等過程，去除鹽分、懸浮物、有機物、藻類和細菌，最終達到國家106項最新飲用水標準，同樣成為“打開水龍頭就能直接飲用的水”。

　　這種工藝被稱之為“膜法”，與人們熟知的污水處理技術類似。在目前全球海水淡化市場份額中，膜法約佔65%，熱法約佔30%。

　　值得一提的是，這兩種方法在曹妃甸應用之初就打上了濃厚的技術創新色彩。兩年前，包括北控、首鋼在內的13家單位發起成立了中關村新能源海水淡化産業技術創新聯盟，依託北控和首鋼的“海淡”項目同步開展技術創新，並引進了中關村企業賽諾水務參與工程設計。北控項目主攻膜法創新，首鋼項目則主攻熱法創新。未來，將兩種方法相互結合、提高制水效率的項目也有望投入應用。

　　自給與外供

　　鋼鐵廠是用水大戶。首鋼在石景山的老廠區基本依賴於市政供水。而搬遷至曹妃甸，“水從哪來”成為制約鋼鐵廠發展的核心問題。

　　唐山是中國著名的老工業基地，鋼鐵廠眾多，用水需求遠高於周邊城市。首鋼京唐公司如就地取水，只有以灤河水系的陡河作為水源地，通過100公里的管線運入廠區，按當地地表水價格購水和運輸，成本接近每噸5元，加工成自來水後成本將高於每噸8元。

　　就地取水，成本遠高於搬遷之前，同時也給當地用水新增負擔。

　　在這一背景之下，京唐公司開始尋找第二水源作為戰略安全儲備。京唐公司海水淡化廠廠長穆進章介紹説，目前，1期日産5萬噸項目已經投運，在30平方公里的廠區內，55%的用水來自於海水淡化，既為工業生産服務，也可供職工洗漱、飲用。與此同時，部分富餘産能還與曹妃甸地區市政污水勾兌後進行二次處理，産生低於地表水價格的再生水。

　　京唐公司副總李楊表示，京唐公司已經初步具備向市政供水的能力，並將儘快與當地管網對接。

　　根據京唐公司海水綜合利用總體規劃：企業將通過海水淡化設施一期、二期建設，達到日産20萬噸，實現外購新水為零；通過三期、四期建設，達到日産280萬噸，實現向北京及周邊城市供水。

　　與京唐“自給自足”的初始動力不同，北控水務在曹妃甸落地之時，就打上了深刻的“外供”烙印。他們將1期日産5萬噸項目視作百萬噸淡化海水進京項目的起步工程。

　　何為“百萬噸項目”？據了解，北控將投資約70億元，在曹妃甸建設日産規模為100萬噸的海水淡化基地，這一項目計劃于年內上報河北省發改委備案。

　　為更好地釋放1期5萬噸的産能，北控水務已向基地“近鄰”華潤電廠供應淡水，同時接入曹妃甸市政管網。

　　北控水務相關負責人介紹説，“百萬噸項目”將有效彌補北京部分用水缺口，未來這一項目還將根據京津冀協同發展的需求逐步增加供水規模。

　　近年來，北控水務集團在“海淡”業務上的擴張步伐不斷加大，沿海地區和主要島礁都已進入其戰略視野。今年北控水務已先後在海南省三沙市永興島、鴨公島、羚羊礁等島嶼投資建設了小型海水淡化裝置，為解決居民的日常用水需求發揮了作用。

　　低成本導向

　　京唐公司的海水淡化，採取先行引進再消化吸收創新的方式建設。第一噸淡水産出時，人心振奮，但水廠做了一個計算：製成蒸餾水的成本高於10元，比加工灤河水系中的陡河水成本還要高近2元。

　　海水淡化技術應該以什麼為導向？李楊説，一切工作都指向了降低成本，獲得低成本的核心方案就是“迴圈經濟”，同時還要降低建設投資。

　　據介紹，京唐公司在世界上首創了海水淡化前置發電技術：將制水過程中一部分富餘能源用於發電，發電後産生的餘熱直接參與制水，實現了能源梯級利用。這令“海淡”成本直接降至每噸6.2元。

　　與此同時，京唐公司將海水淡化産生的濃鹽水銷售給附近的鹽化工企業，將成本進一步衝減至每噸5.8元。穆進章介紹説，現在銷售的濃鹽水濃度尚不夠高，售價較低，一旦新技術應用，濃鹽水濃度提高一倍，售價就會提高到每噸3元甚至更高，這將大大壓減制水成本。

　　此外，京唐公司還通過自主設計、自主製造、自主建設、自主運營，全面實現了能源梯級利用，且滿負荷穩定運作。這種迴圈經濟理念指導下的技術路線為降低成本帶來了多種可能性。李楊表示，未來完全能夠將制水成本控制在每噸4.5元左右，進而逐漸低於現行水價，具備參與市場競爭的能力。

　　北控的海水淡化廠也同樣在迴圈經濟上下工夫。它依託于整個曹妃甸工業區形成的迴圈經濟産業鏈，一方面使用當地熱電廠或火電廠的餘熱作為能源來源；另一方面將項目排放的濃鹽水全部出售給附近的鹽化工企業和鹽場。北控“海淡”制水成本目前可控制在5元到6元之間，未來還有可能低於這一數字。

　　運水待破題

　　研究指出，當常規自來水價提高到每噸5元以上時，沿海地區海水淡化項目將具備市場競爭力。天津的非居民水價接近每噸8元，新加坡凱發水廠在此設廠後提供的淡化海水就有了用武之地。

　　“海淡”要真正走向市場化，除了降低制水成本之外，還有一關必須要過。李楊介紹説，供水成本主要包括制水和運輸。運輸成本由距離決定。對於供水企業而言，自身不能完全依賴於市政水價上漲和政府補貼，只有不斷降低制水成本，才有能力把水輸送到更遠的地方去。

　　而對於北控而言，隨著“百萬噸項目”的啟動，解決運水這一問題隨之提上日程。為此，北控一面加快擴大制水規模，一面同步開啟運水工程建設。

　　據了解，北控已經成立管線建設企業，斥資100億元建設一條總長270公里的運水管線，起點為曹妃甸，終點為北京亦莊水廠，途經河北省唐山、廊坊及天津市，並在唐山西和香河設兩個加壓泵站。據介紹，這一管線計劃向北京及津冀沿線供水，供水順序按照先工業後生態進行。

　　據北控水務公司預計，“海淡”進京的制水和運輸總成本約為每噸8元左右。

　　國家發改委海水淡化專家組成員、賽諾水務副總張松建介紹説，在已經建設海水淡化工程的許多國家，運水管線一般是作為公共基礎設施由政府統一建設的。但啟動這項工程建設短期內投入巨大，從引進社會資本的角度，也可考慮採用BOT模式，由企業自建管線。關鍵是要通過制度設計給予企業合理的利潤空間，使這種自建的模式可持續下去。

　　從城市污水處理和再生水利用等領域的實踐來看，BOT模式指的是政府給予企業一定的特許經營期，在特許經營期內，政府按一定標準的“服務價格”向企業購買服務使企業收回建設成本並獲得一定收益。特許經營期結束後，企業將工程移交給政府。

　　這個看似理想的政府與企業互利協作模式，業界前景卻多被看空。調查顯示，目前國內的“海淡”項目普遍供應工業用水且運作相對良好，但在市政供水方面則由於管線建設、價格對接等一系列瓶頸而無法有效進入市政供水管網，導致産能閒置情況嚴重。

　　業界對這一僵局的原因判斷聚焦在“行業發展主導力量”上。新加坡、中東等海水淡化技術應用廣泛的國家大多由政府主導，而國內主要以市場自發。業內人士認為，正是由於市場自發先於政府主導，“海淡”産業並沒有獲得與其他城市水資源利用産業同等的待遇，難以進入水資源利用規劃的大盤子。面對當前的用水缺口，當務之急是打破部門管理界限、克服部門利益，將“海淡”作為戰略水源納入城市水資源利用一盤棋，同時制定更加有力的政策來鼓勵企業參與。

　　張松建則建議，不論由誰來主導建設，降低運輸成本都是十分必要的。在已有運輸管線運營上，現階段一方面可考慮集中向用水量較大的工業企業供水，減少分散供應帶來的損耗；另一方面可考慮由近至遠向管線沿線的地區供水，以分擔運輸成本。