淮河流域及山東半島海水利用現(xiàn)狀與發(fā)展

張寒 吳畏

淮河流域及山東半島海水利用現(xiàn)狀與發(fā)展

張寒 吳畏

淮河流域及山東半島東臨黃海，有4000km的海岸線，且沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、淡水資源相對(duì)短缺，具有利用海水的區(qū)位優(yōu)勢和需求空間。本文在淮河流域及山東半島沿海城市海水利用的現(xiàn)狀和已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析淮河流域海水利用發(fā)展中存在問題及原因，探討海水利用的發(fā)展?jié)摿?、重點(diǎn)領(lǐng)域、地區(qū)和發(fā)展模式，提出促進(jìn)海水利用發(fā)展的措施。

一、淮河流域及山東半島海水利用基本情況

1.海水直接利用

淮河流域及山東半島7個(gè)主要沿海城市均有海水直接利用工程分布，2013年總的海水直接利用量125.92億m3，主要分布在火核電、石化、鋼鐵等行業(yè)，海水主要作為工業(yè)冷卻水，其中火核電企業(yè)海水冷卻用量約占87%；還有一少部分其他方面的利用，如在青島的南姜小區(qū)建立了海水沖廁示范工程。

2.海水淡化利用

淮河流域及山東半島最早實(shí)施海水淡化工程是2000年建成的長島縣“海水淡化工程技術(shù)開發(fā)示范”項(xiàng)目。淮河流域及山東半島海水淡化工程發(fā)展主要經(jīng)歷兩個(gè)階段：一是2007年以前，主要是小型規(guī)模為主，供海島偏遠(yuǎn)地區(qū)為主；二是2007年以后隨著青島電廠二期淡化和黃島電廠淡化等工程的建成，規(guī)模逐漸向1萬m3/d，供水目標(biāo)也逐漸向城市、工礦企業(yè)重要補(bǔ)充水源發(fā)展，尤其是2013年1月建成的最大海水淡化工程—青島百發(fā)海水淡化工程，規(guī)模為10萬m3/d，超過了流域7個(gè)沿海城市十多年建設(shè)規(guī)模的總和。

海水淡化水的用途主要有兩類，一類是工業(yè)用水，如：黃島電廠、華能威海等海水淡化工程，規(guī)模為6.15萬m3/d，占34.28%；另一類是市政用水，如：青島百發(fā)、江蘇鹽城等海水淡化工程，規(guī)模為11.40萬m3/d，占63.50%；用于試驗(yàn)等其他用水的工程規(guī)模為3980m3/d，占2.22%。

3.海水利用技術(shù)與成本費(fèi)用

據(jù)有關(guān)典型海水直接利用設(shè)計(jì)報(bào)告分析，海水直接用于直流冷卻除增加5%～10%的設(shè)備防腐投資外，運(yùn)行費(fèi)用幾乎與淡水無區(qū)別。

海水淡化成本與淡化技術(shù)和規(guī)模關(guān)系密切。目前淮河流域及山東半島應(yīng)用反滲透技術(shù)（SWRO）的工程27個(gè)，產(chǎn)水規(guī)模176375m3/d，占淮河流域及山東半島總產(chǎn)水規(guī)模的98.30%；應(yīng)用低溫多效技術(shù)（MED）的工程1個(gè)，產(chǎn)水規(guī)模3000m3/d，占淮河流域及山東半島總產(chǎn)水規(guī)模的1.67%；應(yīng)用MVC技術(shù)的工程1個(gè)，產(chǎn)水規(guī)模60m3/d，占淮河流域及山東半島總產(chǎn)水規(guī)模的0.03%。

根據(jù)調(diào)研資料分析，淮河流域典型海水淡化工程由于用途、淡化工藝及電價(jià)的差別，噸水投資約為7300元～10000元，制水成本范圍在4.1～9.0元/m3，由于長島縣的島上海水淡化工程規(guī)模很小，制水成本最高達(dá)24元/m3。

4.相關(guān)法律法規(guī)政策及規(guī)劃

近年來，海水利用受到國家及各級(jí)相關(guān)政府的高度重視，相關(guān)政策相繼出臺(tái)。2005年，國家發(fā)改委、海洋局、財(cái)政部發(fā)布實(shí)施了《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》。2006年，發(fā)改委、海洋局、財(cái)政部三部委聯(lián)合國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布了《海水利用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展計(jì)劃》。2011年中央1號(hào)文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》和2012年國務(wù)院3號(hào)文件《國務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》都提出要“積極發(fā)展海水淡化和直接利用”。2012年2月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》。2012年12月，國家發(fā)改委發(fā)布了《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》。同時(shí)，山東和江蘇兩大省份也出臺(tái)了相關(guān)政策與措施。

5.存在問題

海水利用方面的相關(guān)法律制度尚需完善。管理體系不健全、缺乏有效的產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)政策是限制淮河流域及山東半島海水利用的主要因素。此外，海水淡化成本仍偏高，缺乏競爭力；對(duì)海水利用的認(rèn)識(shí)也有待提高。

二、淮河流域及山東半島海水利用發(fā)展需求和潛力

1.沿海地區(qū)水資源短缺對(duì)海水利用發(fā)展的需求

山東省境內(nèi)的北方沿海城市均屬資源型缺水城市，水資源緊缺形勢極為嚴(yán)峻。解決水資源短缺的途徑主要是依靠開發(fā)本地水和調(diào)運(yùn)客水兩種方式。就山東省而言，開發(fā)本地水的主要方式之一是開采地下水，但由于沿海地區(qū)長時(shí)間、大范圍地超采地下水，已經(jīng)造成了地下水水位下降、地面下沉，甚至發(fā)生海水倒灌。同時(shí)，就外調(diào)水而言，部分地區(qū)不在已建調(diào)水工程送水范圍內(nèi)，新建調(diào)水工程存在地區(qū)協(xié)調(diào)難度大、前期投資大等問題；已經(jīng)具備調(diào)水條件的地區(qū)存在著外調(diào)水量供應(yīng)成本較高、來水保障率不高的問題。與傳統(tǒng)措施相比，海水利用是一種可持續(xù)、長久解決水資源短缺的方式。

江蘇省境內(nèi)的南方沿海城市，盡管當(dāng)?shù)厝司Y源占有量水平不高，但過境水資源較為豐富，且引水工程較為完善，所以可利用水資源量較為豐沛，對(duì)海水利用特別是海水淡化的需求不是很迫切。

2.沿海區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整對(duì)海水利用發(fā)展的需求

沿海地區(qū)作為海洋經(jīng)濟(jì)與陸地經(jīng)濟(jì)的交點(diǎn)，已成為世界各國各地區(qū)之間貿(mào)易、經(jīng)濟(jì)和文化的交匯點(diǎn)。沿海地區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢吸引著現(xiàn)代工業(yè)不斷向沿海地區(qū)聚集，呈現(xiàn)出大型工業(yè)趨?；植嫉陌l(fā)展趨勢。隨著能源電力、石油化工、裝備制造、冶金等高耗水行業(yè)成為沿海地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)和支柱產(chǎn)業(yè)，沿海地區(qū)用水需求也出現(xiàn)較大規(guī)模增長。在沿海地區(qū)淡水資源短缺、淡水價(jià)格不斷上漲的情況下，對(duì)于沿海地區(qū)的工業(yè)企業(yè)，特別是電力、化工、石化等高耗水行業(yè)，利用海水作為工業(yè)冷卻水、海水淡化水作為工業(yè)鍋爐用水是緩解水資源緊張的有效措施。

3.海水利用發(fā)展?jié)摿?/p>

推進(jìn)淮河流域沿海地區(qū)海水資源開發(fā)，對(duì)流域沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有極其重要的戰(zhàn)略意義，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿??；春恿饔蚣吧綎|半島雖然海水淡化年利用量不足2000萬m3，但海水年直接利用量已達(dá)126億m3，按替代淡水3%～5%，已相當(dāng)于4～6億m3淡水資源量，已經(jīng)成為相關(guān)城市重要非常規(guī)水源，目前沿海地區(qū)的重點(diǎn)和支柱產(chǎn)業(yè)能源電力、石油化工、裝備制造、冶金等高耗水行業(yè)新增用水已優(yōu)先考慮使用海水，按照沿海各市現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和水平預(yù)測，未來10～20年，淮河流域及山東半島海水利用在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，將增加替代淡水資源6～10億m3的利用量。

三、淮河流域及山東半島海水利用重點(diǎn)區(qū)域領(lǐng)域和發(fā)展模式

1.海水淡化重點(diǎn)領(lǐng)域

經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，海水淡化市場已形成了特定的格局。由于余熱利用和水電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)勢，沿海工業(yè)企業(yè)大量采用海水淡化，海水淡化因此進(jìn)入了越來越多的工業(yè)領(lǐng)域，包括電力、鋼鐵、石油和化工等行業(yè)。海水淡化利用重點(diǎn)領(lǐng)域目前以工業(yè)用水為主，市政供水為輔。

工業(yè)企業(yè)用水主要包括三個(gè)方面：（1）沿海電力行業(yè)鍋爐用水，該市場的快速成長主要源于沿海新建項(xiàng)目必須采用海水淡化技術(shù)解決水源的國家產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向；（2）沿海鋼鐵及石油和化工行業(yè)生產(chǎn)用水；（3）利用海水淡化形成“純堿生產(chǎn)、海水淡化、濃海水鹽化制堿、熱電聯(lián)產(chǎn)一體化”產(chǎn)業(yè)鏈，利用風(fēng)能、太陽能、海潮能等新能源發(fā)展海水淡化，形成“新能源開發(fā)、海水淡化、鹽化工等產(chǎn)業(yè)一體化”產(chǎn)業(yè)鏈等，這是未來海水利用的一個(gè)新趨勢。

目前海水淡化水進(jìn)入城市供水管網(wǎng)的情況還較少，一是僅在淡水資源極度緊缺地區(qū)發(fā)展；二是在偏遠(yuǎn)孤島發(fā)展小規(guī)模海水淡化。尤其是像鹽城大豐風(fēng)能淡化海水示范工程等，帶來小規(guī)模海水淡化的新技術(shù)革新，將會(huì)有力促進(jìn)小規(guī)模海水淡化市政供水事業(yè)的發(fā)展。

2.海水直接利用重點(diǎn)領(lǐng)域

海水直接利用在電力、鋼鐵、石油和化工等高耗水行業(yè)已經(jīng)有了大量的應(yīng)用，其中電力企業(yè)直接利用海水占主導(dǎo)地位。今后的工作重點(diǎn)是要鞏固和擴(kuò)大沿海地區(qū)現(xiàn)有企業(yè)直接利用海水作為冷卻水的規(guī)模，對(duì)于新建企業(yè)必須要求海水作為冷卻水替代淡水。此外，還可在缺水嚴(yán)重的沿海城市利用海水替代大生活用水，或?qū)⒑Ｋ鳛槌鞘邢烙盟?、臨海市政道路沖洗水和游泳用水，以置換出稀缺的淡水資源。

3.流域北方沿海地區(qū)發(fā)展模式

北方沿海地區(qū)海水利用的發(fā)展模式是：大規(guī)模發(fā)展海水直接利用，大力發(fā)展海水淡化，以緩解淡水資源極度緊缺為主要目標(biāo)。一是偏遠(yuǎn)孤島發(fā)展小規(guī)模海水淡化，保障島居生活供水安全；二是沿海高耗水企業(yè)大量淡化海水滿足企業(yè)高保證率的優(yōu)質(zhì)供水需求。創(chuàng)建海水利用綜合示范區(qū)和示范城市，示范推廣海水用作大生活用水、城市消防用水等，以海水淡化水作為市政用水的重要補(bǔ)充水源；建設(shè)國家海水利用產(chǎn)業(yè)化基地和裝備制造基地。

4.流域南方沿海地區(qū)發(fā)展模式

南方沿海地區(qū)海水利用的發(fā)展模式是：依托區(qū)域經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平高等優(yōu)勢，結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展和推廣海水在產(chǎn)業(yè)中直接利用，適量發(fā)展海水淡化。通過科技進(jìn)步實(shí)施利用風(fēng)能、太陽能、海潮能等新能源發(fā)展海水淡化，形成“新能源開發(fā)、海水淡化、鹽化工等產(chǎn)業(yè)一體化”等產(chǎn)業(yè)鏈，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)純水解決這些地區(qū)的水質(zhì)性缺水和季節(jié)性缺水問題，形成具有較強(qiáng)競爭力的海水利用產(chǎn)業(yè)化南方基地。

四、對(duì)策與建議

1.完善法律法規(guī)，明確管理職責(zé)

推動(dòng)相關(guān)法律法規(guī)的完善、制定“海水利用管理?xiàng)l例”，將海水利用工程作為水源工程納入水利發(fā)展規(guī)劃、水資源綜合規(guī)劃和其他相關(guān)規(guī)劃中，并明確海水利用規(guī)劃、配置和工程建設(shè)、運(yùn)行管理的職能、權(quán)責(zé)。

2.積極推進(jìn)扶持海水利用發(fā)展的政策出臺(tái)

對(duì)符合水源工程性質(zhì)的海水利用工程及各類試點(diǎn)示范工程，建議納入水利發(fā)展規(guī)劃、水資源綜合規(guī)劃和水利工程基本建設(shè)渠道，加大中央與地方財(cái)政投入的力度；建議有關(guān)主管部門，積極參與指導(dǎo)海水淡化工程供水價(jià)格和合理給予財(cái)政補(bǔ)貼，彌補(bǔ)海水淡化工程運(yùn)行成本虧缺。國家和地方政府在財(cái)政、稅收、投融資、建設(shè)條件和綜合調(diào)度運(yùn)行管理等方面可以出臺(tái)優(yōu)惠政策，保障海水利用工程特別是已建海水淡化工程可持續(xù)利用。

3.鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)海水利用技術(shù)進(jìn)步

利用淡化水替代淡水資源的致命缺陷是制水成本過高。為促進(jìn)海水利用穩(wěn)步發(fā)展，建議國家加大海水利用科技項(xiàng)目的研究，通過試點(diǎn)示范工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)用和科技項(xiàng)目研究創(chuàng)新，促進(jìn)海水利用科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，通過新產(chǎn)品、新材料、新工藝的研發(fā)推廣，實(shí)現(xiàn)海水淡化產(chǎn)品多元化，同時(shí)降低維修、藥劑、膜更換、管理和人力等運(yùn)行維護(hù)成本，提高海水淡化產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。

4.因地制宜確定地區(qū)海水利用發(fā)展方向

淮河流域及山東半島北部沿海地區(qū)當(dāng)?shù)厮Y源短缺，外調(diào)水投入大、成本高，是海水利用發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域，除繼續(xù)大規(guī)模發(fā)展海水直接利用外，還可以大力發(fā)展海水淡化，提供高品質(zhì)高保證率的生產(chǎn)用水。發(fā)展重點(diǎn)是在電力、鋼鐵、石油和化工等工業(yè)領(lǐng)域，優(yōu)先發(fā)展和推廣海水利用技術(shù)和工程。

淮河流域及山東半島南方沿海地區(qū)利用外調(diào)水的區(qū)位條件較好，海水利用的重點(diǎn)是結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整，在石油和化工等行業(yè)大規(guī)模發(fā)展海水直接利用，推廣利用海水替代大生活用水，或作為城市消防用水等，以實(shí)現(xiàn)淡水資源的有效替代。

5.加快制訂發(fā)展規(guī)劃，開展重大專題研究

加快制訂淮河流域及山東半島海水利用專項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃，落實(shí)海水利用發(fā)展措施；同時(shí)要加強(qiáng)海水利用與調(diào)水、中水回用等其他水資源配置措施的方案論證和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較工作，開展不同區(qū)域調(diào)水與海水淡化關(guān)系研究，從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和企業(yè)產(chǎn)業(yè)財(cái)務(wù)市場潛力多視角多層次研究淮河流域的海水利用問題。

6.廣泛開展宣傳教育活動(dòng)

充分利用現(xiàn)有學(xué)術(shù)交流、行政許可與監(jiān)督、網(wǎng)絡(luò)電視報(bào)紙等公眾輿論、教育培訓(xùn)等平臺(tái)大力開展海水利用宣傳教育活動(dòng)，進(jìn)一步提高廣大民眾對(duì)海水利用的認(rèn)識(shí)

（作者單位：淮河水利委員會(huì)233001）