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2019年中國海水淡化工程建設及技術發展趨勢分析[圖]

    在水資源相對短缺的今天,海水淡化技術已經成為是解決我國水資源危機的一種根本性舉措,并且成為沿海地區經濟可持續發展的有力保障,海水淡化產業的發展具有重大的現實意義和戰略意義。

    水資源的淡化是將含鹽量高的水轉化成可以供人類使用的淡水,就海水而言,我們的水源幾乎是取之不盡的。在過去的幾十年時間內,在缺水地區不斷建立海水淡化廠以補充緊張的淡水資源,未來海水淡化總產能將會持續高速增長。

    1、三種海水淡化工藝比較

海水淡化工藝
技術特點
技術發展趨勢
低溫多效蒸餾工藝
(LT- MED)
在較低溫度條件下的蒸發和冷凝循環,減弱了設備的結垢和腐蝕問題,運行壽命長、維護量少。
在較低的溫度條件下,海水中的雜質幾乎不發生相變,產品水的TDS可達5 mg/L以下,產品水質高。
設備操作彈性大。
主要利用低壓蒸汽或者是發電廠的余熱,這也使得其能夠利用多種低位熱能而具備節能的特色。
制水成本較反滲透工藝亦具有相當高的競爭力。
新型廉價材料的應用、裝置規模的擴大等技術,進一步降低設備造價和運行成本,提高競爭力
多級閃蒸工藝(MSF)
技術成熟、可靠、運行安全穩定,以大型化裝置為主。
脫氣處理過程中產生的二氧化碳、氧氣會降低傳熱效率,加速設備腐蝕。
能耗偏高,設備操作彈性小,不適用于造水量變化大的場景。
產品水質高。
隨著新技術的應用,MSF未來市場份額將進一步縮減。
反滲透海水淡化工藝
(SWRO)
能耗是實現反滲透過程的高壓泵送電能,這使得反滲透的制水成本相對熱法而言要低。設備投資少、建造周期短、能耗較低。
相對熱法其設備還具有模塊化的結構特點,工藝靈活性較高,操作彈性大。
一級反滲透出水TDS約為300~ 500 mg/L,基本上都是用于市政行業。
維護量大
開發更加節能和耐用的新型反滲透膜和膜組件,減少運行能耗和維護費用,降低制水成本。

資料來源:智研咨詢整理

    2、中國海水淡化產業發展現狀

    我國海水淡化從1958年電滲析海水淡化開始,經過60多年幾代科研人員和工程技術人員的努力,我國的海水淡化技術基本成熟,并逐步建立了我國海水淡化產業體系。近十多年來,我國政府高度重視海水淡化技術,海水淡化產業取得了較快的發展,大連、唐山、日照、舟山等沿海嚴重缺水城市和海島地區著力推進海水淡化在石化、核電、鋼鐵等行業應用。我國海水淡化產業已經為緩解我國資源性缺水和水源性缺水做出了卓有成效的貢獻。

    截至2019年底,全國現有海水淡化工程115個,全國現有海水淡化工程規模157.38萬噸/日。其中全國現有萬噸級及以上海水淡化工程37個,工程規模140.38萬噸/日;千噸級及以上、萬噸級以下海水淡化工程42個,工程規模16.25萬噸/日;千噸級以下海水淡化工程36個,工程規模0.74萬噸/日。

2012-2019年中國海水淡化產業工程規模

資料來源:自然資源部、智研咨詢整理

    多級閃蒸工藝(MSF) 技術成熟、可靠、運行安全穩定,產品水質高,但由于能耗大的缺點,因此主要應用于中東海灣地區。由于我國能源結構的特點,在已建成的海水淡化工程中,基本上都是采用反滲透和低溫多效蒸餾技術。

2019年中國各類海水淡化技術項目數量及工程規模情況

資料來源:自然資源部、智研咨詢整理

    根據智研咨詢發布的《2020-2026年中國海水淡化產業運營現狀及前景戰略分析報告》顯示:從新建項目的情況來看,我國每年新建海水淡化項目數量有所波動。2019年是新建項目最多的一年。2019年新建成海水淡化項目達17個,工程規模為399055噸/日。

2012-2019年新建成海水淡化項目數及工程規模情況

資料來源:自然資源部、智研咨詢整理

    2019年新建成的海水淡化項目分布在遼寧、河北、山東、浙江、江蘇五省。2019年全國新建成海水淡化工程最大規模為18萬噸/日,是位于浙江省的浙江舟山綠色石化基地海水淡化工程項目。

2019年新建成海水淡化工程規模分布及占比圖

資料來源:自然資源部、智研咨詢整理

    3、海水淡化行業區域性特征

    我國現有海水淡化工程在沿海9個省市水資源嚴重短缺的城市和海島。

    在北部地區,市政供水用海水淡化工程主要在天津和青島,占比較低;工業用海水淡化工程所占比例較高,集中在遼寧、天津、河北、山東的電力、鋼鐵、石化等高耗水行業。截至2019年底,遼寧現有海水淡化工程規模11.87萬噸/日,河北現有海水淡化工程規模30.35噸/日萬噸/日,天津現有海水淡化工程規模30.60萬噸/日,山東現有海水淡化工程規模32.61萬噸/日。

    在東部地區,海島市政供水用海水淡化工程所占比例較高,主要集中在浙江嵊泗、岱山、普陀等海島地區,工業用海水淡化工程分布在浙江的石化、電力等高耗水行業。浙江現有海水淡化工程規模40.78萬噸/日,江蘇現有海水淡化工程規模5010噸/日。

    在南部地區,工業用海水淡化工程集中在廣東的鋼鐵、電力等高耗水行業,市政供水用海水淡化工程則主要在福建、海南的海島地區。廣東現有海水淡化工程規模8.51萬噸/日;福建現有海水淡化工程規模1.10萬噸/日;海南現有海水淡化工程規模1.06噸/日。

2019年中國海水淡化工程區域結構

資料來源:自然資源部、智研咨詢整理

    3、海島海水淡化工程建設前景

    海島是我國國土資源的重要組成部分,在維護國家主權、開發海洋資源、保護生態環境等方面具有重要的戰略地位。我國共有海島11000余個,占我國陸地面積的0.8%。面積大于500平方米的有居民海島489個,其中一半以上海島依靠管道引水和船舶運水保障用水,200余個海島無本島淡水儲存及供應設施,部分海島地下水超采嚴重,導致海水倒灌、水質嚴重惡化。2017年12月,國家發展改革委、國家海洋局聯合發布《海島海水淡化工程實施方案》提出在遼寧、山東、青島、浙江、福建、海南等沿海省市,力爭通過3-5年重點推進100個左右海島的海水淡化工程建設及升級改造,初步規劃總規模達到60萬噸/日左右。

    截止2019年底,我國海島地區現有海水淡化工程規模38.86噸/日,距離國家要求依然存在較大差距。預計未來,海島海水淡化工程建設投資需求大。 

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