海水淡化產(chǎn)業(yè)化
摘 要 滄州渤海新區(qū)位于淡水資源短缺的滄州東部臨海地區(qū)，隨著河北省建設(shè)沿海經(jīng)濟社會發(fā)展強省奮斗目標(biāo)的全面展開，渤海新區(qū)更多地承擔(dān)起建設(shè)全省沿海經(jīng)濟隆起帶的歷史重任。在這千載難逢的大好機遇面前，解決水資源短缺的問題顯得十分迫切和重要。向海洋要淡水是世界沿海國家的共同發(fā)展趨勢。渤海新區(qū)與渤海毗鄰，海水資源豐富，在海水淡化技術(shù)日益成熟的今天，充分利用海水資源優(yōu)勢、環(huán)境優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，加快海水淡化產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，是解決渤海新區(qū)淡水資源短缺和保持經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
關(guān)鍵詞 海水淡化 水資源 渤海新區(qū)
1.社會經(jīng)濟現(xiàn)狀
滄州渤海新區(qū)屬濱海平原區(qū)，位于滄州東部臨海地區(qū)，北靠京津，東臨渤海，處于“環(huán)渤海，環(huán)京津”的“雙環(huán)”樞紐地帶，包括黃驊市、海興縣、黃驊港開發(fā)區(qū)、臨港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)（中捷農(nóng)場管理區(qū)）、南大港管理區(qū)？偯娣e3321km2，其中有1700多km2的非農(nóng)用地，307km2灘涂和1051km2淺灘。2005年末，總?cè)丝?1.3萬，平均人口密度215人/km2。其中城鎮(zhèn)人口為39.5萬，城鎮(zhèn)化水平為55%左右。全區(qū)GDP為102.4億元，占滄州市GDP的9.1%，三產(chǎn)結(jié)構(gòu)是10.9∶57.6∶31.5，其中農(nóng)業(yè)以小麥、玉米、大豆、鴨梨、冬棗為主，工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)是鹽、化工、石化、機械加工等，服務(wù)業(yè)以港口物流為主。
2.水資源供需現(xiàn)狀
渤海新區(qū)淡水資源極度短缺，已成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展進程的最大“瓶頸”，嚴(yán)重影響了人民的正常生活和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
2005年末，全區(qū)需水總量14838.2萬m3（平水年P(guān)=50%），其中：農(nóng)業(yè)需水量為10034.2萬m3、工業(yè)用水量為3126.0萬m3、生活用水水量為1313.8萬m3、三產(chǎn)用水量為364.2萬m3。而水資源可供量僅為9751.6萬m3（平水年P(guān)=50%），其中，地表水可供水量為6389萬m3、地下水可開采量682.0萬m3、外流域調(diào)水量2600萬m3、咸水利用及污水回用，分別為61.6萬m3和19萬m3。
2005年末，全區(qū)缺水總量5086.6萬m3，缺水率為34.3%，整體屬“嚴(yán)重缺水狀態(tài)”，供需矛盾十分突出。
3.水資源開發(fā)利用面臨的主要問題
地下水超采嚴(yán)重。由于淺層地下水約60％為微咸水或咸水，遠(yuǎn)程調(diào)水每年僅為2600萬m3，為維持日益增長的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的用水需求，每年不得不超采地下水5086萬m3左右。致使地下水開采深度從200m降到800m以上，地下水漏斗中心最大埋深已達(dá)100m以上，且每年以2~3m的速度下降。水資源短缺和嚴(yán)重超采，在制約區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的同時，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境破壞和社會問題，如地下水位下降、地下水漏斗擴展、地面沉降、地裂縫和塌陷、海水倒灌等。地下水位下降使農(nóng)村飲用水井干涸，帶來了嚴(yán)重的人畜飲水安全問題，造成城市和農(nóng)村之間、工業(yè)和農(nóng)業(yè)之間、用水戶之間的爭水矛盾不斷擴大加深，影響到人與自然之間、人與人之間的和諧相處及和諧社會的構(gòu)建與發(fā)展。
4.未來水資源供需發(fā)展態(tài)勢
隨著河北省建設(shè)沿海經(jīng)濟社會發(fā)展強省奮斗目標(biāo)的全面展開，渤海新區(qū)更多地承擔(dān)起建設(shè)全省沿海經(jīng)濟隆起帶的歷史重任。面對千載難逢的大好機遇，渤海新區(qū)制定發(fā)展規(guī)劃，要以臨海產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃為指導(dǎo)，緊緊抓住經(jīng)濟全球化和周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)擴散和梯度轉(zhuǎn)移的機遇，以體制創(chuàng)新和科技創(chuàng)新為動力，以增強產(chǎn)業(yè)競爭能力為主線，著力培育四大產(chǎn)業(yè)群、八大產(chǎn)業(yè)鏈，建立京津冀都市圈能源重化工業(yè)基地、輕型制造業(yè)基地、河北現(xiàn)代化物流基地、華北循環(huán)經(jīng)濟示范區(qū)，最終將渤海新區(qū)建設(shè)成河北省乃至于環(huán)渤海地區(qū)的重要經(jīng)濟增長極。到2010年末，國內(nèi)生產(chǎn)總值在2005年的基礎(chǔ)上實現(xiàn)“翻兩番”，達(dá)到400億元以上，屆時在供水能力僅17133.0萬m3/年（日供水量為46.9萬m3）的情況下，社會發(fā)展總需水量將達(dá)到26241.4萬m3/年（日需水量達(dá)到71.9萬m3），供需水缺口達(dá)到9108.4萬m3（日缺水量達(dá)到25.0萬m3），缺水率達(dá)到34.7%，屬嚴(yán)重缺水狀態(tài)。
2020年末，國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到1600億元以上。屆時在供水能力僅19114.0萬m3/年（日供水量為52.4萬m3）的情況下，經(jīng)濟發(fā)展總需水量將達(dá)到45193.3m3/年（日需水量達(dá)到123.8萬m3），供需水缺口達(dá)到26079.3萬m3（日缺水量達(dá)到71.5萬m3）。缺水率達(dá)到57.7%，屬嚴(yán)重缺水狀態(tài)。
隨著未來經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，缺水態(tài)勢越來越嚴(yán)重。為了滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的需要，緩解水資源嚴(yán)重短缺，成為新區(qū)必須解決的首要問題。
5.解決水資源短缺的有效途徑
解決水資源短缺的有效途徑是節(jié)流和開源并舉。
從節(jié)流途經(jīng)分析，根據(jù)渤海新區(qū)的實際用水情況及采取有效節(jié)水措施后，節(jié)水指標(biāo)達(dá)到全省同類地區(qū)同類行業(yè)的先進水平計算，到2010年末，全區(qū)節(jié)水能力僅能實現(xiàn)1821萬m3，占需水量的6.9%。2020年末，全區(qū)節(jié)水能力僅能實現(xiàn)3740萬m3，占需水量的8.3%。節(jié)水僅能緩解缺水矛盾。
從開源途徑分析，現(xiàn)狀新區(qū)河流干枯，降雨量很少，幾乎無地表水可用。因此，在不允許地下水超采的情況下，新區(qū)開源的途徑有3種，一是引大入港輸水工程引水，2005~2020年末，每年平均供給渤海新區(qū)可利用水量2600萬m3，占總需水量的7%左右，且受供水區(qū)豐枯水年的影響較大，供水量不穩(wěn)定。二是南水北調(diào)工程自2010年通水后，年平均供給可利用水量為4736萬m3，占需水量的14%左右，同樣受供水區(qū)豐枯水年的影響較大，供水量不穩(wěn)定。三是苦咸水淡化，受水源量供給的限制，不易規(guī)模生產(chǎn)，只能生產(chǎn)少量的居民生活用水，2010年末，可利用量為1117萬m3，2020年末，可利用量為1530萬m3，占需水量的4%左右。四是海水淡化，如果要保持經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，2005~2020年末，渤海新區(qū)需水量除外流域調(diào)水和苦咸水外，還有68%~80%要通過海水淡化解決。因此，利用豐富的海水資源，大力發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，解決渤海新區(qū)水資源短缺，保持經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，與跨流域調(diào)水、苦咸水淡化等途徑相比，是一種可持續(xù)的、長久的最有效途徑。
6.海水淡化產(chǎn)業(yè)化的可行性
6.1海水資源豐富，區(qū)位優(yōu)勢明顯
渤海新區(qū)東臨渤海，海岸線130km，渤海海域約有9萬km2，平均水深25m，渤海的總?cè)萘?7300億m3，且由于大陸河川大量的淡水注入，使渤海海水中的鹽度很低，僅為3%。海水資源十分豐富，且水質(zhì)相對較好，給海水淡化提供了較理想的水源。
6.2技術(shù)力量雄厚，海水淡化初具規(guī)模
目前國內(nèi)單臺規(guī)模最大、技術(shù)最先進的海水淡化設(shè)備，在渤海灣畔黃驊港——河北國華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司制水成功。一、二期海水淡化規(guī)模達(dá)到10萬m3/d，按照規(guī)劃建設(shè)三期機組的項目實施，日制水可達(dá)100萬m3/d以上，同時預(yù)留規(guī)模擴大能力。作為目前國內(nèi)較大的“水電聯(lián)產(chǎn)，低溫多效”的海水淡化項目，不僅滿足自身的淡水需求，還具備向周邊地區(qū)供應(yīng)高品質(zhì)淡水的能力，2015年三期項目順利實施，渤海新區(qū)除農(nóng)業(yè)與環(huán)境用水外的全部用水，基本可以靠海水淡化解決。
6.3低能耗及低成本制水
海水淡化成本高是制約海水淡化產(chǎn)業(yè)化的最主要因素。海水淡化成本的高低與淡化技術(shù)和工藝、生產(chǎn)規(guī)模、海水水質(zhì)等多種因素有關(guān)。一般單純海水淡化成本高達(dá)15~17元/m3，這一價格顯然不能得到市場的認(rèn)可。水電聯(lián)產(chǎn)與低溫多效海水淡化模式，有效解決了海水淡化高成本的難題。它是利用電廠自備電和充足的蒸汽，降低淡化成本，淡化水除電廠自用外，可以進入城市供水管網(wǎng)。是目前國內(nèi)外比較流行的海水淡化工程的主要建設(shè)模式。渤海新區(qū)依托國華滄東發(fā)電，實現(xiàn)水電聯(lián)產(chǎn)與低溫多效技術(shù)集成模式，使海水淡化成本從一般的15～17元/m3降低至4～5元/m3。其海水淡化單位成本與當(dāng)?shù)刂鸩郊{入正規(guī)的自來水市場的水價相比，具有很強競爭力。
6.4較其他工程成本優(yōu)勢漸顯
渤海新區(qū)開源方式可有3種，地下取水、遠(yuǎn)程調(diào)水和海水（苦咸水）淡化。
地下取水成本分析。開采地下水作為一個重要的開源措施，工程量小、開采方便及成本低廉，優(yōu)勢十分明顯，但受地下水資源條件限制很大，如果地下水資源豐富，開采地下水應(yīng)是首選。但目前渤海新區(qū)由于過度開采，地下水已近枯竭，同時形成地下漏斗、地面沉降及海水倒灌等危害，地下水開采已經(jīng)受到嚴(yán)格限制，甚至不允許開采。
遠(yuǎn)程調(diào)水成本分析。渤海新區(qū)的主要遠(yuǎn)程調(diào)水工程是引大入港工程和南水北調(diào)工程。引大入港工程運行成本為5元/m3以上，引江水運行成本為7元/m3。運行成本并沒有把工程投資費用以及被引水地區(qū)的間接經(jīng)濟損失計算在內(nèi)，僅以日常運行費用、管理費計算其成本，這與成本價相差很大，成本價應(yīng)包括資源成本、環(huán)境成本以及工程成本和其他一些稅金構(gòu)成。如此計算引水工程水價，南水北調(diào)引水到達(dá)滄州后至少在20元/m3以上。因此，國外有資料認(rèn)為，遠(yuǎn)程調(diào)水超過40km，成本將超過海水淡化水。
苦咸水淡化成本分析。滄州市的苦咸水淡化成本為2.5~3元/m3，成本較低，但由于受水源的影響比較大，苦咸水淡化規(guī)模小，較難大范圍推廣。
海水淡化成本分析，能耗是直接決定海水淡化成本高低的關(guān)鍵。40多年來，隨著技術(shù)的提高和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，海水淡化的能耗指標(biāo)從26.4kW·h/m3降到2.9kW·h/m3，降低了90%左右，尤其是目前水電聯(lián)產(chǎn)及低溫多效海水淡化模式的應(yīng)用，使其成本大為降低。渤海新區(qū)國華滄東發(fā)電的水電聯(lián)產(chǎn)與低溫多效海水淡化，使淡化水成本降為4～5元/m3，較當(dāng)?shù)刈詠硭畠r已有相當(dāng)?shù)母偁幜Γ蛧庀冗M水平0.55美元/m3左右相比，還有潛力可挖。
通過以上比較分析，海水淡化成本與其他飲水工程現(xiàn)行的水價相比不占優(yōu)勢。主要因為我國受計劃經(jīng)濟的影響，目前水價形成機制不合理，自來水的價格與價值嚴(yán)重背離，政府負(fù)擔(dān)著巨額補貼，自來水的價格普遍偏低，但隨著水資源逐漸短缺，自來水價格會逐步走入市場,越來越高，而海水淡化則隨著技術(shù)水平的不斷提高和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模效益的彰顯，淡化成本越來越低，兩者價格會逐步接近，甚至自來水價會高于海水淡化水價。因此，海水淡化水成為渤海新區(qū)的主要水源將是一種發(fā)展趨勢。
6.5海水淡化技術(shù)支撐體系比較健全
滄州市擁有專門從事海水淡化與綜合利用及關(guān)鍵技術(shù)研究的機構(gòu)，而且還和眾多實力雄厚并專門從事海水淡化與資源利用研究的科研院所和大專院校建立了密切聯(lián)系和信息共享，同時還聚集了一批高水平的海洋科技人才，為渤海新區(qū)海水淡化與資源利用產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)保障。
7.結(jié)論與建議
渤海新區(qū)水資源嚴(yán)重短缺，已影響到經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，利用渤海新區(qū)的海水資源優(yōu)勢、環(huán)境優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，加快海水海水淡化產(chǎn)業(yè)化的進程，是解決淡水資源短缺和保障經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
7.1要統(tǒng)一規(guī)劃，制定相應(yīng)的海水淡化法規(guī)和政策，把海水淡化產(chǎn)業(yè)化納入城市總體規(guī)劃以及經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃中
要堅持宏觀與微觀、眼前與長遠(yuǎn)、社會效益和經(jīng)濟效益綜合考慮的原則，制定出符合渤海新區(qū)實際情況的“海水利用規(guī)劃”，指導(dǎo)和規(guī)范全區(qū)的海水淡化工作。
7.2深化改革，建立機制，政策扶持
海水淡化產(chǎn)業(yè)屬于新興產(chǎn)業(yè)，在技術(shù)、市場開發(fā)方面存在一定難度，要盡快出臺《渤海新區(qū)海水淡化管理辦法》，給予政策方面的扶持和相應(yīng)的優(yōu)惠，促進海水淡化及其產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。其一，對海水淡化生產(chǎn)企業(yè)購置設(shè)備和技術(shù)改造給予貼息貸款，并適當(dāng)降低營業(yè)稅，企業(yè)生產(chǎn)的淡水要參照自來水給予補貼，經(jīng)檢驗合格的淡水可以直接進入城市自來水管網(wǎng)。其二，對利用海水作冷卻水和淡化水作為鍋爐用水的生產(chǎn)企業(yè)，實行稅收獎勵政策，每年由公共財政返還給企業(yè)一定的所得稅。其三，加快水價改革，建立反映資源稀缺性的水價形成機制，使自來水水價和市場接軌，提高海水淡化水的市場競爭力。其四，要根據(jù)全區(qū)整體發(fā)展目標(biāo)和水資源條件，對新上馬的工業(yè)項目，進行嚴(yán)格的水資源論證，凡是不能自行解決淡水資源的，一律暫緩審批，促使上馬海水淡化項目，解決淡水資源。
7.3加大投入，拓展融資
政府應(yīng)設(shè)立海水淡化和直接利用的專項資金，以支持海水淡化產(chǎn)業(yè)化進程。重點支持海水淡化重點工程和城市供水管網(wǎng)改造，加大海水淡化科研與科研成果的轉(zhuǎn)化投入和海水淡化行業(yè)相關(guān)政策的研究制定工作的投入，確保海水淡化產(chǎn)業(yè)化的順利進行。
同時拓寬投資融資渠道，建立國家、地方、企業(yè)多元化、多渠道的投資體系。將渤海新區(qū)海水淡化重大項目招商引資，吸引國內(nèi)外客商來新區(qū)進行投資、建設(shè)、經(jīng)營、管理。同時，對重大海水利用科技攻關(guān)項目可以進行公開招標(biāo)等。
7.4提高認(rèn)識，廣泛宣傳
提高公眾對海水使用的自覺性和認(rèn)識程度。充分利用廣播、電視、報刊、雜志、互聯(lián)網(wǎng)等多種媒體，廣泛、深入、持久地開展宣傳，不斷提高公眾的水資源憂患意識、認(rèn)識使用海水的必要性及緊迫性，提高海水使用的認(rèn)知度。宣傳淡化水對人體健康有益無害，倡導(dǎo)以使用淡化水為主的節(jié)水生活方式，樹立節(jié)水、愛水、使用淡化水的良好行為習(xí)慣。
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