中國的海水淡化市場還非常年輕,還存在諸多不明確的因素和不成熟的法律法規。中國北方一些城市已經建立起了幾個示范性海水淡化項目,進一步讓政府和企業對于海水淡化有了更大的信心。我國政府正在積極建立健全海水淡化發展機制和指導性政策以幫助市場更快、更健康地發展。
城市化進程加劇淡水缺口問題
2009年中國水資源總量為24180億立方米,列全球第六位。擁有如此大的水資源量,中國卻被列為世界13大最缺水的國家之一。中國的人均水資源量為1811立方米/年,是世界平均水平的1/4。水環境的污染進一步加劇了可用水資源量的削減。2009年中國的用水總量為5960億立方米,水資源利用率是24.7%。在中國668個城市中,有400個城市面臨水危機的威脅。特別是沿海城市,人均水資源量不到500立方米/年,這個數字已經被聯合國環境規劃署規定為“極其缺水”的水平了。沿海地區僅擁有中國13%的土地,40%的人口,但卻貢獻了GDP的60%。有預測指出,到2011年底,中國北方4個沿海城市的水資源需求缺口將達到1660億~2550億立方米。
20世紀90年代改革開放以來,中國的經濟發生了翻天覆地的變化。在過去5年中,人口向城鎮遷移的現象越發普遍和明顯。城鎮化程度在2009年底達到了46.6%。超大城市和部分沿海城市(北京、上海、香港、深圳、廣州等)的發展和擴張對于人力資源和自然資源的需求達到了前所未有的高度。國土資源部的一份研究報告預計,到2030年中國沿海城市的城鎮化程度將達到60%~65%。
隨著城市化進程的推進,沿海地區同時也成為了中國重要的工業園區所在地,如天津濱海新區化工工業園、揚子江國際化工工業園、上海化工工業園和蘇州中國—新加坡工業園等。根據中國重工業發展規劃,重工業將向沿海地區外遷以改善內陸地區環境狀況。更多的能源企業,特別是以可再生新能源為主的電廠等將在沿海地區修建,這將在很大程度上推進海水淡化行業的發展以解決能源企業淡水供給的問題。
海水淡化行業發展道路曲折
為解決水危機,我國為各地區制定了日用水限額來測量和管理不同地區人們的用水習慣,以及減少不必要的水資源浪費。
為有效開展海洋發展計劃,我國出臺了3個重要文件——《中國海洋21世紀議程》、《全國海洋經濟發展規劃綱要》和《海水利用專項規劃》。這3個文件指導性地對中國的海水利用做出了明確指示。特別是《海水利用專項規劃》不僅指出了海水利用的現狀以及潛在的發展空間,還對未來短期和長期海水淡化的發展、投資環境以及區域目標制定了具體的向導。
盡管初衷是積極的,但政策上依然存在一定的不足之處。扶持政策、風險規避、資金或補貼政策以及管理機制的缺乏使得海水淡化行業發展得較為曲折。技術和設備提供商以及項目開發方期待出臺更為完善的市場機制。
我國的海水淡化市場相對集中但管理機制尚不完善。作為受政府領導的兩大機構——杭州水處理中心和國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所,負責海水淡化技術的研究以及項目開發可行性分析與實施。我國北方和東部地區海水淡化項目的主要開發商和總包商有西班牙百發集團、新加坡凱發集團、阿科凌、以色列IDE,眾和公司以及青島華歐集團等,主要的膜處理和能量回收設備提供商有陶氏、海德能、諾芮特、東麗、GE水處理、西門子水處理以及ERI等。
目前中國大概有60多個海水淡化廠在建或已經建成,最大的是由IDE開發的20萬噸/天的天津北疆電廠海水淡化廠。最大的市政海水淡化廠是由百發集團開發的10萬噸/天的青島百發海水淡化廠。目前建成的海水淡化廠產水能力大概能達到43萬噸/天,另外的175萬噸/天的產水能力正在建設中。由于各種原因的影響,目前海水淡化設施的建設能力還達不到《海水利用專項規劃》中提出的100萬噸/天的目標。
上萬噸級的產水能力需要大量的資金支持。主要的工業行業例如火電/核電廠、鋼鐵廠或集中式工業園區的淡化海水需求占中國總海水淡化量的90%以上。因此,海水淡化廠也必須是大中型規模才能便于支持這些工業行業大量的淡水需求。目前,70%~80%的海水淡化廠都是由工業企業自身投資或政府投資建成,私有化和多方融資渠道仍然處于初級發展階段。建設—運營—移交(BOT)式的水廠運營模式將在不久的未來成為主流。對于一個產水能力在5萬噸/天左右的海水淡化廠來說,投資需求為3000萬美元以上。這個數字是有同樣產水能力的普通水廠的3~4倍。中小型工程公司因為資金鏈的短缺很難發展大型的海水淡化項目,只有那些資金雄厚的大型國企或水務巨頭才能在這個市場上實施標志性項目。就投融資方式的革新而言,百發和阿科凌的項目就是很好的實踐代表,它們都通過了“無追索權”的融資模式向本地銀行貸款70%~100%來進行項目投資。
水價問題也是長期制約中國水務產業的限制因素。淡化海水只有在水價能夠真實反映水處理投資和運行成本的時候才能被合理地納入到市政供水系統中。就目前而言,海水淡化的成本是4元~6元/噸,相比南水北調的成本8元~12元/噸是非常經濟和有潛在利用價值的。特別是對于北方缺水地區來說,有很大的實際意義,引淡化海水入京也已經成為社會各界討論的熱門話題。當然,水價還受到管網建設水平和長度的成本影響,因此這個議題仍然處于可行性研究階段。
海水淡化產業有望快速發展
在整個海水淡化廠的設計和運行中,能耗成本是總占成本最大的部分,接近50%,但技術的革新正在不斷地降低成本。目前,較低耗能的反滲透(RO)技術比多級閃蒸(MSF)技術可以節省大概30%左右的能耗,比多效蒸餾(MED)技術可降低15%左右的能耗。
在過去的幾年中,除了天津北疆電廠的20萬噸/天的多效蒸餾海水淡化廠之外,反滲透技術主導了海水淡化市場。反滲透技術對于電能較豐富的高溫氣冷核電廠、熱電廠、化工和石化廠以及市政海水淡化廠都有經濟優勢,但存在堵膜和周期性洗膜等問題。多效蒸餾技術通常運用在低溫核電廠、熱電廠、鋼鐵廠等熱能較豐富的領域。反滲透和多效蒸餾技術也可以并聯使用,提供熱電廠的冷卻塔用水、生產用水甚至生活區用水。這樣的組合型技術也通常用在集中型工業園區。
但目前來說,由于國產設備和進口設備仍存在技術和質量差距,進口設備仍然被工程公司和業主所偏愛。確保海水淡化處理技術的穩定性,有效性和持久性是項目開發者和運營商最關心的問題。
國家發改委發布了“十二五”規劃中重點發展的七大新興產業,其中有4個產業跟節能環保有關。在這些產業中,能量回收和低耗能的海水淡化技術有望得到可觀的政府投資支持。
我國政府鼓勵發展新能源產業(風能、太陽能、核能等),海水淡化作為風能和核能很好的輔助產業將有望坐上新能源產業的順風車,為其提供生產所需的淡水供給。這是因為風能、核能產業擁有大量的剩余能源,如電能和熱能,可為海水淡化提供相應的能量供給。因此,海水淡化可從新能源特別津貼里獲得發展所需的資金支持。同時,水價問題是存在于中國水務市場的長期性問題。水價的調高有利于水務行業長期的發展,是未來的趨勢所在。
盡管海水淡化產業具體實施的計劃仍未出爐,但我們有信心我國政府會對這一朝陽產業在政策和經濟上制定有效的發展規劃。未來海水淡化行業的藍圖即將明晰,每個沿海城市都將有其具體的發展目標,海水淡化廠市場化進程將不斷被推進。
作者系弗若斯特沙利文(北京)咨詢有限公司環境(水環境)行業分析師
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