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山东省海水淡化产业发展对策研究

2019-02-15哲,姜勇,曲

水利规划与设计 2019年1期
关键词:淡化海水山东省

马 哲,姜 勇,曲 茜

(1.青岛国家海洋科学研究中心,山东 青岛266072;2.中国国际贸易促进委员会青岛市分会,山东 青岛266071)

近些年来,由于我国社会经济的快速发展,水资源面临严峻形势。水利部有关资料显示,全国有400多个城市存在供水不足的问题,而比较严重的缺水城市已达110个[1]。《全国水资源综合规划》明确指出,截至2030年,考虑南水北调因素,沿海地区年缺水量仍将达到214亿m3[2]。海水淡化技术与产业作为缓解缺水问题的有效手段,其发展倍受国家和政府的重视。2016年,国家发改委和国家海洋局联合编制印发了《全国海水利用“十三五”规划》,指出“十三五”时期要扩大海水利用应用规模,提升海水利用创新能力,自主海水利用核心技术、材料和关键装备实现产品系列化,产业链条日趋完善,培育若干具有国际竞争力的龙头企业[3]。

山东省经过几十年的探索,海水淡化产业仍处于有需要,但不成规模;有技术基础,但创新能力不足;有从业生产商,但不成体系的阶段。本文通过探讨山东省海水淡化产业发展优势以及亟待突破的关键问题,旨在找到产业发展路径。

1 产业发展优势

1.1 自然条件优势

海水总量和水质是影响海水淡化产业规模发展的自然因素。山东省三面环海,北部毗邻中国渤海,南部被黄海环绕,海岸线达3000多km,占全国的1/10,拥有海湾200余处,使得山东省在海水资源总量上占绝对优势。水质方面,经监测山东半岛在有机物污染、SDI(淤泥密度指数)、温度、浊度和盐度等方面总体良好。胶州湾最为突出,研究发现该地区pH、DO、COD、Cu、Zn、油类、PO43-P等指标均符合二类海水水质标准,SS、TDS含量较低,尤其适合作为淡化取水水源[4]。

1.2 技术基础优势

山东省海水淡化技术研究和应用基础雄厚。技术研究方面,山东省是科技大省,集聚大量海水淡化研究机构和科研人才,包括中国海洋大学、中科院海洋所、国家海洋局一所、中船重工725所等20多家海水淡化科研能力较强的院所。技术应用方面,在国家有关部委的支持下,相继建成多项国家海水利用示范工程[5],以青岛、烟台、威海为主体的海水淡化产业集群已初见雏形。拥有自主知识产权的生产企业10余家,包括海诺水务、兰海希膜、华轩环保等。

1.3 市场需求优势

山东省是人口和工业大省,市政供水、战略储备用水、工业用水需求量均很大。截止到2017年底,常住人口超过1亿,但本地淡水资源却极度匮乏,由于天气、污染或管网故障等原因极有可能出现断水现象,完全依靠“南水北调”、“引黄济青”工程很难满足市政用水,所以急需稳定水源,填补空缺。根据山东省城区用地现状和未来规划,沿海岸线分布着大量的发电厂、化工厂、热电厂等工业用水大户[6]。海水淡化水可以作为循环冷却水、锅炉用水节省企业开支[7]。

2 产业发展的制约因素

2.1 引导政策不完善

国家和山东省现行的海水淡化产业政策包括2005年国家发展改革委员会和国家海洋局联合出台的《海水利用专项规划》《关于加快发展海水淡化产业的意见》《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》《全国海水利用“十三五”规划》《青岛市海水淡化矿化专项规划(2017—2030)》等。政策聚焦于海水淡化产业发展规模、海水淡化的关键技术、装备、材料的研发和制造发展目标,但没有明确的具体扶持政策。如促进海水淡化市场应用的强制政策,缓解企业赋税的补贴政策,培育技术创新的支持政策等。

2.2 核心技术不掌握

经过几十年的发展,山东省海水淡化在技术研发、设备制造、工程建设和管理等方面都有很大的进步,基本能够满足实际的工程需要[8]。但在某些核心技术和关键零部件方面与国际先进水平相比还存在很大差距。首先是基础研究相对薄弱,如广泛应用于海水淡化工程的反渗透技术,其80%的关键设备主要依赖进口,包括反渗透膜及组件、耐蚀低能耗高压泵、能量回收装置、热法成套设备、系统集成技术等[9]。其次是由于工程实践案例不足,工程经验积累相对国际同行要少,国际声誉与知名度还不够理想。再次是缺少验证与测试平台,既无法为自主新技术提供试验服务,也无法为自主技术与国际产品提供对比性试验,以促进自主装置的定型和技术的不断改进与提升[10]。

2.3 产业规模不强大

按照国家海洋局2015年统计报告数据,山东共25家海水淡化装置(企业),最大规模是7.5万t/d,其余均低于1万t/d,最小的只有5t/d,主要满足海岛居民用水和企业自用水。而天津8企业中规模达10万t/d就有3家,河北8家企业规模均为1~5万t/d。

2.4 标准体系欠缺

我国现行的海水淡化标准《海水利用标准发展计划》,是国家标准化管理委员会、国家发展和改革委员会、科技部和国家海洋局于2006年联合发布的,包括基础通用标准、产品标准、检验标准、技术规范等,保证了各种技术在应用过程中涉及到的标准参考[11]。但与发达国家相比,还存在很大的差距,如海水源水水质、淡化水水质、海水淡化装置技术等方面还有待完善。

3 对策建议

3.1 加强顶层设计,加大政策扶持

相对于大部分城市的自来水价格,海水淡化成本依然偏高,海水淡化产业化发展面临诸多困难。需要出台扶持海水淡化产业发展的具体补贴政策,采取规划引导、资金支持、政策协调,营造产业发展良好氛围,共同推进山东省海水淡化产业发展。

(1)加大对山东省内涉海科研院所(如中国海洋大学、中科院海洋所、国家海洋局一所)的专项科研经费支持,发挥科研机构在海水淡化基础理论研究方面的优势。

(2)对海水淡化企业减免税收,增加科研专项资金补助,鼓励企业源头技术创新。

(3)将海水淡化项目纳入公益性工程项目,给予基础设施建设资金补助和配套政策优惠。

(4)将海水淡化水等非常规水源利用纳入水资源配置体系和区域水资源利用规划,鼓励火电、石油化工、化工、冶金等高用水企业布局到沿海地区,对海水淡化的下游用户、单位给予一定的补助政策。

(5)对淡化水与当地自来水的差价予以补贴。

(6)加大对用水大户私自盗采地表水及地下淡水资源的严查和处罚力度。

3.2 营造创新生态环境,突破海水淡化技术瓶颈

创新发展是打破产业技术瓶颈的有效途径。首先,促进海水淡化产业发展需要进一步推进海水淡化领域的技术创新,要坚持扎实的基础研究与工程示范相结合,重点突破关键材料、核心部件的瓶颈,在节能降耗、优化结构、减排等方面的技术创新上取得进展。其次,要建立有效的创新奖励机制,激发科研人员和企业的创新积极性。

3.3 培植龙头企业,壮大海水淡化产业集群

近年来,我国新兴产业培育经验证明,产业集群作为新兴的产业组织形式,在融资、资源整合以及规避负面效应的能力上表现出绝对的优势。针对海水淡化产业发展,一方面应积极推进大规模海水淡化应用,特别在沿海缺水城市与“一带一路”沿线城市的应用,推动自主技术的成果转化,培育创新型龙头企业,如山东招金膜天股份有限公司(微滤膜、超滤膜、纳滤膜)、山东双轮股份有限公司(水泵、能量回收装置)、哈尔滨乐普实业发展中心德州分厂(反渗透玻璃钢膜壳、反渗透系统管道)、山东天维膜技术有限公司(电驱动膜)等;另一方面组织构建企业、科研单位和大学为创新主体的“产-学-研”自主创新体系,规划布局,择优选址,引入社会资金,积极开展新型装置的工程示范。

3.4 推进平台建设,建立支撑与服务保障体系

发达国家的经验证明,海水淡化装置测试平台的建设与运行极大促进了国际海水淡化技术的成熟与发展,不仅为产业标准的制定提供依据,同时也为企业进入海水淡化产业领域开展技术定型、设备制造等提供了重要的参考。山东省一方面应该积极推进海水淡化装置测试平台的建设,形成标准化和具有前瞻性的独立第三方认证机构。另一方面,应整合已有技术人才力量构建国际认可并符合我国海区特征的源水水质、淡化水水质、及海水淡化装置技术标准,使装置的商业化开发有据可依。

4 结语

综合上述分析,大力推进海水淡化产业发展是解决山东省淡水资源短缺问题的重要手段,是促进海水资源科学利用的有效方式,也将作为经济发展新动能给资源市场带来更多活力。面对现有问题和障碍,建议相关政府部门应多渠道发挥好引导扶持作用,科研单位应关注攻关技术瓶颈,企业应长远谋划促进市场活动的良性开展,汇聚各方力量,运行联动机制。

本文侧重战略分析,对产业发展中相关细节问题还有待更深入的研究。具体包括:海水淡化产业政策分析及完善、海水淡化产业链战略环节分析、海水淡化产业标准制定的相关研究等。

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