海水淡化企業(yè)正通過中關村新能源海水淡化產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟的形式，用應用帶動核心技術創(chuàng)新發(fā)展
繼今年2月國務院發(fā)布《關于加快發(fā)展海水淡化產業(yè)的意見》后，近日科技部和國家發(fā)改委等部門再次聯(lián)合發(fā)布《海水淡化科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），提出建設2-3座示范工程提升我國海水淡化產業(yè)核心競爭力，并力推到“十二五”末海水淡化關鍵設備國產率達75%以上。
在國內水資源短缺困局日漸嚴重的背景下，政策接連發(fā)力海水淡化產業(yè)明顯意味著國家對于以海水淡化應對國內水危機、并加速其規(guī)模化發(fā)展的重視力度再加碼。
而《規(guī)劃》中對技術升級的硬性約束更是成為亮點：首先是研制6項以上具有自主知識產權的海水淡化關鍵裝備，重點包括滲透膜、水壓泵的技術研發(fā)；其次是突破一批新技術、新材料和新工藝，使海水淡化能耗和制水成本在現(xiàn)有基礎上降低20%以上；最后是培育10家以上具有國際競爭力的海水淡化核心部件和設備制造企業(yè)。
綜合年內兩項海水淡化產業(yè)政策，以提升技術裝備水平推動產業(yè)化提速已成為政策主基調。《規(guī)劃》明確，到“十二五”末，國內海水淡化裝備制造產值將達75億-100億元，而加上工程運營、供水管網建設等相關產值，總產值還將翻倍增長。按照《規(guī)劃》中所指出的全球海水淡化產業(yè)投資將保持15%-20%的增速計算，預計2015年全球市場規(guī)模將達750億-900億美元，而中國則將成為海水淡化市場增長最快地區(qū)之一。
重中之重：核心原材料
目前海水淡化的兩種核心技術膜法和熱法仍未完全實現(xiàn)國產化。中國水利企業(yè)協(xié)會脫鹽分會秘書長郭有智告訴記者，膜法就是將加壓后的海水通過半透膜進行分離，水分可以通過半透膜，而其他物質不能通過半透膜，從而獲得淡水。熱法的原理是涼的海水遇熱生成蒸汽，鹽分被沉淀下來，海水被蒸餾成淡水。
海水淡化技術3大關鍵技術裝備中除高壓泵外，能量回收裝備、反滲透膜及組器都依賴進口設備解決。以占據我國海水淡化市場份額67%的反滲透法技術為例，其最主要的核心原材料反滲透膜幾乎被國外企業(yè)所壟斷，目前中國有90%的反滲透膜仍需從國外進口。
郭有智告訴記者：“我國反滲透膜的技術水平與國際領先技術相比還有數年的差距。”盡管國內一些企業(yè)現(xiàn)在已經能夠生產反滲透膜，但“性能不如國外的好，所占市場份額小，大型海水淡化廠往往還是采用進口膜”。據中國水利企業(yè)協(xié)會脫鹽分會統(tǒng)計，國內756項與海水淡化相關的專利，具有中國自主知識產權的僅占15%。
同時郭有智表示，缺乏大型海水淡化裝置設計、加工制造、安裝調試及運行維護的工程實踐，使得國內海水淡化關鍵設備制造工藝集成度不高：“目前，國內總承包能力薄弱，缺少有經驗的運作團隊，與國外相比，設計一個完整、一流的工藝還有差距。”海水淡化屬于投資大的項目，形成淡化1噸海水的能力，需要投資0.8億-1億元，優(yōu)秀的總承包商對項目建設和經濟運營至關重要。
基于此，國家將“推進國產海水淡化材料的生產和制造”的要求放在了重要位置。記者了解到，近日，由杭州水處理中心作為承擔單位，貴陽時代匯通膜科技有限公司、杭州北斗星膜制品有限公司以及中國科學院長春應用化學研究所作為協(xié)作單位共同完成的國家“863”計劃“反滲透膜材料及產業(yè)化關鍵技術”課題驗收會召開。這一課題開發(fā)的海水淡化反滲透膜元件脫鹽率達到99.8%，低壓反滲透膜元件脫鹽率達到99.36％，已達到國際先進水平。同時建立的海水淡化和低壓反滲透膜及膜元件的國產化生產線，生產能力已達到一定規(guī)模，國產化海水淡化和低壓反滲透膜也成功應用于示范工程中。特別是國產海水淡化反滲透膜首次成功應用于單機規(guī)模1萬噸／日的示范工程，標志著國產海水淡化膜的歷史性突破。
創(chuàng)新拉高經濟性
采訪中，中關村海水淡化產業(yè)聯(lián)盟企業(yè)之一，賽諾水務首席技術官張松建告訴記者，早在上世紀70年代，國內海水淡化技術就已有了相關應用，即針對一些島嶼的小規(guī)模海水淡化。自2002年黃島電廠開工建設青島城首個海水淡化試驗裝置，并于次年成功投入運營以來，海水淡化在國內成規(guī)模發(fā)展也已經有10年的歷史。
但在郭有智看來，海水淡化10年產業(yè)化之路并不順暢，體制、價格問題始終困擾產業(yè)發(fā)展。
一直以來，由于成本一直偏高，使得淡化海水市場價格明顯不占優(yōu)勢。以天津北疆電廠為例，其早期生產的淡化海水直接成本約為4元/噸，加上設備折舊、還本付息，每噸水成本高達8元。與天津當地普通自來水4元左右的居民用水相比價格明顯偏高。因此，從經濟性上考慮，淡化海水尚不具備競爭性。
況且，國內海水淡化產業(yè)相關配套的法律法規(guī)尚不完善。中國已經形成了一套比較完備的水務體系，自來水可以享受保護性價格優(yōu)惠。但海水淡化產業(yè)作為新興產業(yè)，仍獨立于自來水價格體系之外。
在中國水務市場上，海水淡化產業(yè)先天就是市場化運作，所以在發(fā)展初期受到了很大限制。對民間資本而言，進入該產業(yè)存在門檻高、管網并網難、資金回報周期長、項目收益率低、高能耗低產出等問題，因此投資者一直持觀望態(tài)度。
此外，還存在管網建設以及環(huán)境保護問題。我國現(xiàn)有的城市管網普遍是水泥和鑄鐵。而淡化的海水普遍呈酸性，鐵管長期被腐蝕后會出現(xiàn)紅色的水，顏色以及口感都將對市場產生消極影響。如果全面改換地下供水管網成PVC管，那么巨大的管網建設成本無疑將推高淡化海水的成本價格。在環(huán)保方面，每淡化一噸海水就要生產出一噸的濃縮鹽水。如果濃鹽水排放過多將會污染周邊海域。另外，如果大量地提煉食用鹽，將會造成制鹽產業(yè)的過剩。
郭有智估計，從海水淡化產業(yè)鏈來看，如果能實現(xiàn)核心技術創(chuàng)新突破，將使系統(tǒng)的國產化率由目前的40%提高到70％-85%。國產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。
聯(lián)盟提高創(chuàng)新能力
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)。
因此，我國海水淡化亟需建立大型海水利用自主示范工程，從而提高海水淡化自主創(chuàng)新能力。為此，13家企業(yè)共同發(fā)起成立中關村新能源海水淡化產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟。未來，這一聯(lián)盟將通過產業(yè)聯(lián)盟方式整合中關村優(yōu)勢資源，促進產學研應用協(xié)同創(chuàng)新，開展規(guī)?；I(yè)性項目的試驗研究，從而減少項目投資，降低系統(tǒng)運行能耗，降低海水淡化生產成本，減少環(huán)境污染。
在張松建看來，膜法海水淡化可通過技術改進，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)產模式，充分利用低成本的低品位廢熱，結合熱泵系統(tǒng)的應用提高低品位熱源品質，實現(xiàn)廢熱的回收利用；通過不斷的技術進步，提高換熱效率，降低能耗。
目前，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分兩期建設，1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(300070,股吧)、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建設，由首鋼集團和賽諾水務公司牽頭正在制定實施方案，1期每天可生產淡水5萬噸。熱法海水淡化技術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，為海水淡化產業(yè)領域的技術創(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)均承擔過日產萬噸級海水淡化工程建設。
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