?、俦苯姀S(chǎng)工作人員在監測淡化水。
?、谖挥谡憬瓕幒５?0萬(wàn)噸級海水循環(huán)冷卻技術(shù)國家科技支撐計劃項目示范工程。
煮海制鹽，是人們利用海水的古老經(jīng)驗。今天，海水利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。2015年上半年海洋經(jīng)濟發(fā)展公報顯示，我國海水利用業(yè)穩步增長(cháng)，實(shí)現增加值8億元，同比增長(cháng)9.3%——
從海水中“淘金”，眼下正熱。最近，國家海洋局公布的2015年上半年海洋經(jīng)濟發(fā)展公報顯示，我國海水利用業(yè)穩步增長(cháng)，實(shí)現增加值8億元，同比增長(cháng)9.3%，各地不斷推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合和海水淡化與綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈建設，加快了海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
曾經(jīng)毫不起眼的海水緣何成為“香餑餑”？當前我國海水利用業(yè)發(fā)展狀況如何，又面臨哪些挑戰？《經(jīng)濟日報》記者近日走訪(fǎng)了有關(guān)企業(yè)和專(zhuān)家。
不起眼的“聚寶盆”
相比廣受關(guān)注的海洋生物資源、海洋礦產(chǎn)資源而言，海水的資源價(jià)值似乎并不為人熟知。不過(guò)，國家海洋局海洋發(fā)展戰略研究所助理研究員朱璇告訴記者：“其實(shí)，海洋水體是地球上最大的連續礦體，是重要的海洋資源。”
儲量巨大的海水，經(jīng)過(guò)淡化后、能夠幫助人類(lèi)解決水危機，這一點(diǎn)已經(jīng)廣為人知。然而，海水的利用價(jià)值并不止于此。“海水中有80種天然元素，含量較高的有氧、氫、鈉、鎂、硫、鈣和鉀等元素，還有17種元素是陸地所稀缺的，其數量比陸地儲藏量要大得多。”在朱璇眼中，豐富的化學(xué)資源亦是大海饋贈人類(lèi)的“液體礦藏”，對人類(lèi)能源和工農業(yè)現代化建設具有重大戰略意義。
事實(shí)的確令人振奮。據估算，每立方千米的海水中含有約3500萬(wàn)噸的固體物質(zhì)，總價(jià)值約1億美元。早在多年前，以色列從死海中提取多種化學(xué)元素并進(jìn)行深加工，生產(chǎn)鉀肥、溴系列產(chǎn)品、磷化工等產(chǎn)品，已實(shí)現年產(chǎn)值10多億美元。而我國近海氯化鎂、硫酸鎂的儲量分別達到4494億噸和3570億噸。
深層海水的魅力還要更大。由于處于海洋無(wú)光層，深層海水溫度恒定于5攝氏度左右，所含礦物質(zhì)更豐富，磷的濃度是表層海水的18倍至40倍，氮的濃度是表層海水的8.7倍以上，硅的濃度是表層海水的4倍至10倍。而且，由于遠離來(lái)自陸地以及大氣的化學(xué)物質(zhì)污染和影響，其細菌含量也只有表層海水的十分之一甚至百分之一。目前，很多國家已開(kāi)發(fā)利用深層海水，將其廣泛用于溫差發(fā)電、飲料、食品、水產(chǎn)加工制品、化妝品、保健品、水產(chǎn)養殖等。
目前海水利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化學(xué)資源利用三方面。“海水直接利用指以海水為原水，直接代替淡水作為工業(yè)用水和生活用水；海水的化學(xué)資源利用主要包括海水制鹽以及海水或濃海水提取鉀、溴、鎂等。”天津海水淡化與綜合利用研究所副主任趙河立說(shuō)。
潛在的經(jīng)濟價(jià)值催生海水利用業(yè)的快速發(fā)展。據統計，2014年我國海水利用業(yè)取得較快發(fā)展，全年實(shí)現增加值14億元，比上年增長(cháng)12.2%。其中，最引人注目的是海水淡化業(yè)?！?014年全國海水利用報告》顯示，截至2014年底，我國已建成海水淡化工程112個(gè)，產(chǎn)水規模達到日產(chǎn)92.69萬(wàn)噸，最大海水淡化工程規模為日產(chǎn)20萬(wàn)噸。在海水直接利用方面，截至2014年年底，年利用海水作為冷卻水量為1009億噸，其中2014年新增用量126億噸。
在海水化學(xué)資源利用方面，除海水制鹽外，我國海水提鉀、提鎂、提溴等也發(fā)展較快，同時(shí)海水和濃海水提溴產(chǎn)能進(jìn)一步擴大。“隨著(zhù)海水利用技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的增加，我國海水利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規模，成為我國海洋經(jīng)濟新的增長(cháng)點(diǎn)。”天津海水淡化與綜合利用研究所海水直接利用室主任尹建華表示。
利用技術(shù)不斷突破
從天津市區出發(fā)，近2個(gè)小時(shí)的車(chē)程后，只見(jiàn)一片灘涂上，國投北疆電廠(chǎng)的兩座海水冷卻塔靜靜矗立。在這里，用來(lái)招待參觀(guān)者的常常是一杯略溫的淡化海水，嘗一口，微甜，口感與普通礦泉水并無(wú)二致。
“電廠(chǎng)利用海水作為發(fā)電機組的循環(huán)冷卻水，以發(fā)電工程的余熱和部分低品位抽氣、原海水為原料，進(jìn)行海水淡化。”北疆電廠(chǎng)海水淡化辦公室主任李虎告訴記者，目前北疆電廠(chǎng)日產(chǎn)淡化水約7萬(wàn)噸，除自用外每天外供5萬(wàn)噸。
海水淡化過(guò)程中產(chǎn)生的濃縮海水怎么辦？李虎介紹，濃縮海水如果直接排入大海，可能會(huì )對海水交換能力差的渤海灣生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。為避免這一結果，北疆電廠(chǎng)將濃縮海水就近引入漢沽鹽場(chǎng)制鹽，制鹽后的母液進(jìn)入鹽化工生產(chǎn)流程，生產(chǎn)氯化鉀、溴素、氯化鎂、硫酸鎂等市場(chǎng)緊缺的化工產(chǎn)品。至此，海水被“吃干榨盡”。
“由于濃縮海水濃度較原海水提高近一倍，制鹽效率大幅提高，漢沽鹽場(chǎng)在提高鹽產(chǎn)量約50萬(wàn)噸/年的同時(shí)，還可以節約22平方公里的鹽田用地。”李虎笑著(zhù)說(shuō)。
北疆電廠(chǎng)將海水“吃干榨盡”的故事，只是我國海水利用技術(shù)不斷突破的一個(gè)縮影。“反滲透、低溫多效等海水淡化技術(shù)是國際上已商業(yè)化應用的主流海水淡化技術(shù)。”趙河立告訴記者，現在我國已掌握反滲透和低溫多效海水淡化技術(shù)，受能源、人力等價(jià)格波動(dòng)影響，產(chǎn)水成本集中在5元/噸至8元/噸，已接近國際水平。
“目前我國正在開(kāi)展膜蒸餾、正滲透、石墨烯膜等新技術(shù)研究。”趙河立透露，在濃海水綜合利用及產(chǎn)品高值化產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究方面，目前我國則正進(jìn)行濃海水制鹵、苦鹵連續結晶純化及產(chǎn)品高值化技術(shù)研究與示范、濃海水鉀鈉鹽高效提取及高值化利用產(chǎn)業(yè)化示范等。
國產(chǎn)設備為何市場(chǎng)遇冷
雖然發(fā)展態(tài)勢“看起來(lái)很美”，但是遠未達到預期。根據《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規劃》，到2015年我國海水淡化產(chǎn)能要達到220萬(wàn)噸/日以上，而目前的產(chǎn)能為僅92.69萬(wàn)噸/日。“海水利用業(yè)尚未真正迎來(lái)發(fā)展的春天，要走的路還很長(cháng)”。尹建華坦陳。
現實(shí)的確不太樂(lè )觀(guān)。目前所有海水淡化項目加在一起，材料的國產(chǎn)化率也就是百分之四五左右，僅有部分項目國產(chǎn)化率可以達到75%以上。
好在“對外依賴(lài)”的局面正逐漸被打破。“整體來(lái)說(shuō)，在反滲透海水淡化關(guān)鍵設備中，我國目前的技術(shù)緊跟國際水平，有些已經(jīng)達到了國際先進(jìn)水平。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，大型工程國產(chǎn)化率達到80%已經(jīng)有現實(shí)基礎。”趙河立強調。
不過(guò)，令他感到苦惱的是，市場(chǎng)似乎不太愿意接受?chē)a(chǎn)設備。“用戶(hù)常常要求設備供應商有一定的應用業(yè)績(jì)，這已經(jīng)成為影響我國自主產(chǎn)品推廣的一個(gè)重要因素。自主技術(shù)缺少驗證與應用，成熟度不夠，更難以改進(jìn)提高。這也一定程度上制約了海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”趙河立說(shuō)。
海水直接利用業(yè)的處境同樣尷尬。近幾年在調研中，尹建華發(fā)現海水直接利用中采用的關(guān)鍵設備水泵基本都是“洋貨”，鮮有國內“面孔”，“不可否認，水泵對耐腐蝕性的要求比較高，但并不意味著(zhù)國內廠(chǎng)家沒(méi)有能力生產(chǎn)，技術(shù)方面已無(wú)太大差距。只是，用戶(hù)不買(mǎi)賬罷了，他們更愿意花大價(jià)錢(qián)（一臺水泵約兩三千萬(wàn)元）購買(mǎi)外國產(chǎn)品。”
我國從事海水淡化設備制造和工程成套的企業(yè)規模普遍較小，制造業(yè)基礎薄弱，技術(shù)成果轉化能力較弱，這也嚴重制約了海水淡化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
國家海洋局有關(guān)負責人表示，“我國還未形成海水淡化裝備制造業(yè)基地和具有國際競爭能力的專(zhuān)業(yè)化龍頭企業(yè)或企業(yè)集群，因此在市場(chǎng)競爭上也不具備與國外公司抗衡的能力。
建立多元化、多渠道、多層次的海水開(kāi)發(fā)利用投入保障體系，是采訪(fǎng)中專(zhuān)家們給出的一致答案。
“應設立海水利用專(zhuān)項資金，重點(diǎn)集中支持一批既有利于培養市場(chǎng)，也有利于落實(shí)惠民政策的海水淡化和綜合利用自主創(chuàng )新技術(shù)規?；瘧檬痉豆こ?，實(shí)現我國海水利用產(chǎn)業(yè)集聚式、規?；l(fā)展。”趙河立說(shuō)。
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