淡化海水进京挺近最后关口 -ag捕鱼

发布时间:2014-08-22 阅读次数:

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淡化海水进京挺近最后关口
来源:北京日报

数据显示,2013年,京津冀水资源匮乏规模近80亿立方米。南水北调中线和东线正式供水后,缺口仍有23亿立方米。

用水缺口庞大,这一形势对于海水淡化产业来说,是新的机遇,也是更重的责任。

在京东,因首钢搬迁而闻名于世的唐山市曹妃甸开发区内,两处日产淡化海水5万吨的项目已悄然崛起。首钢京唐公司依靠工业基地的循环经济模式,将制水成本降至北京现行水价以下。在逐步自给自足后,将通过进一步扩大设施建设,实现向北京和周边地区供水;北控水务集团的海水淡化厂目前已实现对外供水,未来还将建成日产100万吨的海水淡化基地,把达到饮用水标准的“海淡”运到京城。

研究指出,当制水成本不断下降,并逐步低于常规自来水价格时,沿海地区海水淡化项目将具备市场竞争力。如今,随着越来越多的重量级企业涉足这一产业,安全标准、技术创新、成本控制这些决定“海淡”能否市场化的关键环节接连被突破,“海淡”进京已接近需要跨越的最后关口——270公里的运输距离。

热法与膜法

“畅快,有点甜。”高温下工作了半日的吴刚打开水龙头,满盛一杯水,一饮而尽。吴刚在首钢京唐公司供水区工作,他和同事们常到办公楼一层的储水间取水饮用。储水间内一张水质检验合格证书分外显眼,职工们也会劝说来客放心饮用。

这些饮用水正是来自于海水淡化。每天,源源不断的海水通过泵站打入工作区内的四个平行六面体“大锅”,经过40至70摄氏度高温下的“热法”处理,瞬间制成职工们直接饮用的蒸馏水。

“热法”,就是通过加热海水,使蒸发后的水蒸气冷凝下来获得淡水的一种方法。由于加热使水蒸气和原海水含盐物质分离,海水水质是否污染并不影响最终的蒸馏水水质。

“喝这水,只补水,可不补盐。”吴刚与同事半开玩笑。原来,“热法”制成的蒸馏水,每升含盐量仅为2至3毫克,是自来水含盐量的百分之一。与京唐公司厂区相距不远,是北控水务集团的海水淡化厂。海水经气浮、超滤、反渗透、矿化等过程,去除盐分、悬浮物、有机物、藻类和细菌,最终达到国家106项最新饮用水标准,同样成为“打开水龙头就能直接饮用的水”。

这种工艺被称之为“膜法”,与人们熟知的污水处理技术类似。在目前全球海水淡化市场份额中,膜法约占65%,热法约占30%。

值得一提的是,这两种方法在曹妃甸应用之初就打上了浓厚的技术创新色彩。两年前,包括北控、首钢在内的13家单位发起成立了中关村新能源海水淡化产业技术创新联盟,依托北控和首钢的“海淡”项目同步开展技术创新,并引进了中关村企业赛诺水务参与工程设计。北控项目主攻膜法创新,首钢项目则主攻热法创新。未来,将两种方法相互结合、提高制水效率的项目也有望投入应用。

自给与外供

钢铁厂是用水大户。首钢在石景山的老厂区基本依赖于市政供水。而搬迁至曹妃甸,“水从哪里来”成为制约钢铁厂发展的核心问题。

唐山是中国著名的老工业基地,钢铁厂众多,用水需求远高于周边城市。首钢京唐公司如就地取水,只有以滦河水系的陡河作为水源地,通过100公里的管线运入厂区,按当地地表水价格购水和运输,成本接近每吨5元,加工成自来水后成本将高于每吨8元。

就地取水,成本远高于搬迁之前,同时也给当地用水新增负担。

在这一背景之下,京唐公司开始寻找第二水源作为战略安全储备。京唐公司海水淡化厂厂长穆进章介绍说,目前,1期日产5万吨项目已经投运,在30平方公里的厂区内,55%的用水来自于海水淡化,既为工业生产服务,也可供职工洗漱、饮用。与此同时,部分富余产能还与曹妃甸地区市政污水勾兑后进行二次处理,产生低于地表水价格的再生水。

京唐公司副总李杨表示,京唐公司已经初步具备向市政供水的能力,并将尽快与当地管网对接。

根据京唐公司海水综合利用总体规划:企业将通过海水淡化设施一期、二期建设,达到日产20万吨,实现外购新水为零;通过三期、四期建设,达到日产280万吨,实现向北京及周边城市供水。

与京唐“自给自足”的初始动力不同,北控水务在曹妃甸落地之时,就打上了深刻的“外供”烙印。他们将1期日产5万吨项目视作百万吨淡化海水进京项目的起步工程。

何为“百万吨项目”?据了解,北控将投资约70亿元,在曹妃甸建设日产规模为100万吨的海水淡化基地,这一项目计划于年内上报河北省发改委备案。

为更好地释放1期5万吨的产能,北控水务已向基地“近邻”华润电厂供应淡水,同时接入曹妃甸市政管网。

北控水务相关负责人介绍说,“百万吨项目”将有效弥补北京部分用水缺口,未来这一项目还将根据京津冀协同发展的需求逐步增加供水规模。

近年来,北控水务集团在“海淡”业务上的扩张步伐不断加大,沿海地区和主要岛礁都已进入其战略视野。今年北控水务已先后在海南省三沙市永兴岛、鸭公岛、羚羊礁等岛屿投资建设了小型海水淡化装置,为解决居民的日常用水需求发挥了作用。

低成本导向

京唐公司的海水淡化,采取先行引进再消化吸收创新的方式建设。第一吨淡水产出时,人心振奋,但水厂做了一个计算:制成蒸馏水的成本高于10元,比加工滦河水系中的陡河水成本还要高近2元。

海水淡化技术应该以什么为导向?李杨说,一切工作都指向了降低成本,获得低成本的核心方案就是“循环经济”,同时还要降低建设投资。

据介绍,京唐公司在世界上首创了海水淡化前置发电技术:将制水过程中一部分富余能源用于发电,发电后产生的余热直接参与制水,实现了能源梯级利用。这令“海淡”成本直接降至每吨6.2元。

与此同时,京唐公司将海水淡化产生的浓盐水销售给附近的盐化工企业,将成本进一步冲减至每吨5.8元。穆进章介绍说,现在销售的浓盐水浓度尚不够高,售价较低,一旦新技术应用,浓盐水浓度提高一倍,售价就会提高到每吨3元甚至更高,这将大大压减制水成本。

此外,京唐公司还通过自主设计、自主制造、自主建设、自主运营,全面实现了能源梯级利用,且满负荷稳定运行。这种循环经济理念指导下的技术路线为降低成本带来了多种可能性。李杨表示,未来完全能够将制水成本控制在每吨4.5元左右,进而逐渐低于现行水价,具备参与市场竞争的能力。

北控的海水淡化厂也同样在循环经济上下工夫。它依托于整个曹妃甸工业区形成的循环经济产业链,一方面使用当地热电厂或火电厂的余热作为能源来源;另一方面将项目排放的浓盐水全部出售给附近的盐化工企业和盐场。北控“海淡”制水成本目前可控制在5元到6元之间,未来还有可能低于这一数字。

运水待破题

研究指出,当常规自来水价提高到每吨5元以上时,沿海地区海水淡化项目将具备市场竞争力。天津的非居民水价接近每吨8元,新加坡凯发水厂在此设厂后提供的淡化海水就有了用武之地。

“海淡”要真正走向市场化,除了降低制水成本之外,还有一关必须要过。李杨介绍说,供水成本主要包括制水和运输。运输成本由距离决定。对于供水企业而言,自身不能完全依赖于市政水价上涨和政府补贴,只有不断降低制水成本,才有能力把水输送到更远的地方去。

而对于北控而言,随着“百万吨项目”的启动,解决运水这一问题随之提上日程。为此,北控一面加快扩大制水规模,一面同步开启运水工程建设。

据了解,北控已经成立管线建设企业,斥资100亿元建设一条总长270公里的运水管线,起点为曹妃甸,终点为北京亦庄水厂,途经河北省唐山、廊坊及天津市,并在唐山西和香河设两个加压泵站。据介绍,这一管线计划向北京及津冀沿线供水,供水顺序按照先工业后生态进行。

据北控水务公司预计,“海淡”进京的制水和运输总成本约为每吨8元左右。

国家发改委海水淡化专家组成员、赛诺水务副总张松建介绍说,在已经建设海水淡化工程的许多国家,运水管线一般是作为公共基础设施由政府统一建设的。但启动这项工程建设短期内投入巨大,从引进社会资本的角度,也可考虑采用bot模式,由企业自建管线。关键是要通过制度设计给予企业合理的利润空间,使这种自建的模式可持续下去。

从城市污水处理和再生水利用等领域的实践来看,bot模式指的是政府给予企业一定的特许经营期,在特许经营期内,政府按一定标准的“服务价格”向企业购买服务使企业收回建设成本并获得一定收益。特许经营期结束后,企业将工程移交给政府。

这个看似理想的政府与企业互利协作模式,业界前景却多被看空。调查显示,目前国内的“海淡”项目普遍供应工业用水且运行相对良好,但在市政供水方面则由于管线建设、价格对接等一系列瓶颈而无法有效进入市政供水管网,导致产能闲置情况严重。

业界对这一僵局的原因判断聚焦在“行业发展主导力量”上。新加坡、中东等海水淡化技术应用广泛的国家大多由政府主导,而国内主要以市场自发。业内人士认为,正是由于市场自发先于政府主导,“海淡”产业并没有获得与其他城市水资源利用产业同等的待遇,难以进入水资源利用规划的大盘子。面对当前的用水缺口,当务之急是打破部门管理界限、克服部门利益,将“海淡”作为战略水源纳入城市水资源利用一盘棋,同时制定更加有力的政策来鼓励企业参与。

张松建则建议,不论由谁来主导建设,降低运输成本都是十分必要的。在已有运输管线运营上,现阶段一方面可考虑集中向用水量较大的工业企业供水,减少分散供应带来的损耗;另一方面可考虑由近至远向管线沿线的地区供水,以分担运输成本。