在海水淡化相關(guān)的討論交鋒中,**的爭(zhēng)議點(diǎn)莫過(guò)于對(duì)海水淡化市場(chǎng)真?zhèn)蔚恼撟C。海淡產(chǎn)業(yè)要發(fā)展起來(lái),找到真正的需求場(chǎng)景是首要任務(wù)。本文擬去偽存真,在數(shù)據(jù)表象之下,探討海水淡化市場(chǎng)真實(shí)、硬核的“潛在需求”。
在海水淡化相關(guān)的討論交鋒中,**的爭(zhēng)議點(diǎn)莫過(guò)于對(duì)海水淡化市場(chǎng)真?zhèn)蔚恼撟C。在“水資源危機(jī)”的敘事下,海水淡化是被寄予厚望的“非常規(guī)水源”,在不久的未來(lái),能夠承擔(dān)起補(bǔ)充我國(guó)淡水資源、化解水資源危機(jī)的重任。因而啟動(dòng)海水淡化是大勢(shì)所趨。
而在另一個(gè)視角,這件事情未必成立,還有許多細(xì)節(jié)需要討論。在當(dāng)前水資源供需狀況下,啟動(dòng)海水淡化是否有足夠的必要性?有非海水淡化不可的應(yīng)用場(chǎng)景嗎?這些潛在需求有多少?
海淡產(chǎn)業(yè)要發(fā)展起來(lái),找到真正的需求場(chǎng)景是首要任務(wù)。本文擬去偽存真,在數(shù)據(jù)表象之下,探討海水淡化市場(chǎng)真實(shí)、硬核的“潛在需求”。
近來(lái),有學(xué)者通過(guò)對(duì)我國(guó)水資源相關(guān)數(shù)據(jù)的直觀分析,得出“全國(guó)生產(chǎn)生活用水量已達(dá)峰”的結(jié)論。盡管業(yè)內(nèi)專家對(duì)此有著不同視角的解釋,但拐點(diǎn)的形成,是一個(gè)被大眾看到的現(xiàn)象。中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院原黨委書(shū)記兼副院長(zhǎng)邵益生在日前召開(kāi)的新海淡座談會(huì)中也提到類似顧慮。他以北京市20年以來(lái)的用水量數(shù)據(jù)變化為例:2000年北京用水量是40.40億,包括生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水三部分。根據(jù)當(dāng)時(shí)的預(yù)測(cè),到2020年北京需水量要達(dá)到60億,為此啟動(dòng)了南水北調(diào)工程,調(diào)16億。當(dāng)時(shí)還有一個(gè)預(yù)測(cè)是“還存在4億的缺口”。而到2021年,北京市用水總量是40.83億,其中還包括了16.68億(占40%)的生態(tài)環(huán)境用水。此外,在2021年北京市的40.8億用水中,有12億水是再生水,換而言之,2021年北京市用到的淡水資源只有28.8億噸。
“在實(shí)際用水量下降的情況下,每年又有10 多億噸的新增‘南水’,主要用于置換地下水和當(dāng)?shù)氐乃Y源,補(bǔ)充生態(tài)用水。試想,地盤(pán)都被其他水源占了,那海水淡化的應(yīng)用場(chǎng)景在哪兒?市場(chǎng)潛力會(huì)有多大?”當(dāng)前海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及應(yīng)用領(lǐng)域是上述觀點(diǎn)的現(xiàn)實(shí)印證。《2021全國(guó)海水利用報(bào)告》顯示,我國(guó)對(duì)于海水的利用以直接利用為主,總量約1775.07億噸;通過(guò)淡化的利用的部分較少,總工程規(guī)模僅185.64萬(wàn)噸/日,總量不到直接利用量的0.4% 。在這一部分淡化利用中,主要應(yīng)用于工業(yè)用水,集中在沿海地區(qū)北部、東部和南部海洋經(jīng)濟(jì)圈的電力、石化、鋼鐵等高耗水行業(yè);在飲用水領(lǐng)域應(yīng)用較少,且**于局部地區(qū),如廣東省、福建省缺水海島和浙江省抗旱應(yīng)急等。在上述前提下,邵益生對(duì)海水淡化市場(chǎng)的預(yù)判是“面臨很多問(wèn)題和挑戰(zhàn)”。他指出,海淡產(chǎn)業(yè)要發(fā)展起來(lái),找到真正的需求場(chǎng)景是首要任務(wù)。在這一命題下,本文結(jié)合未來(lái)新水務(wù)專家工作組專家觀點(diǎn),去偽存真,在數(shù)據(jù)表象之下,探討海水淡化市場(chǎng)真實(shí)、硬核的“潛在需求”。
01
場(chǎng)景一
“綠電制綠氫”產(chǎn)業(yè)的必要輔助
在新海淡座談會(huì)上,國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心資環(huán)所副所長(zhǎng)常紀(jì)文及團(tuán)隊(duì)成員提出,海水淡化或?qū)⒊蔀椤熬G電制綠氫”產(chǎn)業(yè)的重要輔助。這一設(shè)想,在邵益生看來(lái),是一個(gè)“豁然開(kāi)朗”的思路。常紀(jì)文團(tuán)隊(duì)介紹,當(dāng)前,我國(guó)綠氫產(chǎn)能尚未發(fā)展充分。2020年,我國(guó)綠氫產(chǎn)能占?xì)淠墚a(chǎn)能的1%,到2023年也僅約為1.5%。氫能的主要來(lái)源是化石能源制氫,未來(lái)要實(shí)現(xiàn)碳中和,氫能的來(lái)源也需要更加清潔綠色。根據(jù)趨勢(shì)預(yù)測(cè),到2030年,在3500萬(wàn)噸的氫能產(chǎn)量中,綠氫將約有700-800萬(wàn)噸;到2060年,氫氣產(chǎn)能約為1.3億噸,其中綠氫將占到1億噸。在地域分布上,預(yù)計(jì)華北、西北地區(qū)的綠氫產(chǎn)能達(dá)到全國(guó)總產(chǎn)量的50%。而1億噸的綠氫規(guī)模至少需要20億噸淡水。如此大規(guī)模的綠氫產(chǎn)業(yè),需要大量水資源作為生產(chǎn)要素。因此,在實(shí)踐層面,面臨水量不匹配、時(shí)空不匹配、水質(zhì)不匹配等問(wèn)題,水資源的有效供給成為綠氫發(fā)展的瓶頸。“風(fēng)光資源好的地方大多是缺水的地方。而且綠電制綠氫項(xiàng)目需要連續(xù)穩(wěn)定的水資源供給,但通過(guò)調(diào)水工程實(shí)現(xiàn)的跨區(qū)域調(diào)水,難以滿足連續(xù)穩(wěn)定的用水需求。”中國(guó)國(guó)際工程咨詢有限公司正高級(jí)工程師張建紅表示。基于上述發(fā)展瓶頸,常紀(jì)文團(tuán)隊(duì)提出了海水淡化西輸?shù)脑O(shè)想:“考慮海水淡化規(guī)模效益較大,可以在沿海進(jìn)行淡化,再將淡化水輸至西部風(fēng)光發(fā)電基地及相關(guān)的氫能項(xiàng)目所在地,具體路線與風(fēng)光發(fā)電產(chǎn)業(yè)、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)。”
對(duì)于綠氫項(xiàng)目而言,海淡水西輸方案在某些方面比南水北調(diào)更具優(yōu)勢(shì)。在2022年以來(lái)氣候變化加劇、一些南部省份嚴(yán)重干旱頻發(fā)的情況下,未來(lái)南水北調(diào)的水源穩(wěn)定性可能存在一定風(fēng)險(xiǎn),而海水是取之不盡、用之不竭的資源。此外,海水淡化的最低成本接近4元,在某些缺水地區(qū),海水淡化存在價(jià)格優(yōu)勢(shì)。02
場(chǎng)景二
咸潮問(wèn)題及鹽堿地問(wèn)題的可選方案
在未來(lái)新水務(wù)專家工作組專家、北京師范大學(xué)水科學(xué)研究中心主任/教授王圣瑞看來(lái),在短期內(nèi),海水淡化產(chǎn)業(yè)有兩個(gè)切入點(diǎn)值得深入探討,包括用海水淡化技術(shù)去處理咸潮、改善鹽堿地,保障我國(guó)的水安全和糧食安全。
咸潮問(wèn)題是很多臨海城市面臨的共同問(wèn)題。因自然水文活動(dòng),我國(guó)珠江口、長(zhǎng)江口等大河口長(zhǎng)期面臨周期性咸潮入侵,影響地下淡水資源水質(zhì)情況,波及居民生活、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉等。如上海青草沙水庫(kù)在2022年遭遇連續(xù)78天不可取水的咸潮,大大超出原設(shè)計(jì)工況,最終通過(guò)從江蘇異地調(diào)水,才確保城市原水供應(yīng)恢復(fù)正常。珠海也面臨同樣問(wèn)題,尤其在旱季,咸潮問(wèn)題嚴(yán)峻,只能通過(guò)大的調(diào)度工程手段,以淡壓咸。隨著人口的增加、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、氣候的變化,淡水資源日益短缺,這種工程手段逐漸顯現(xiàn)出不足,咸潮問(wèn)題需要技術(shù)方法創(chuàng)新。

鹽堿地一直是農(nóng)業(yè)棘手問(wèn)題。我國(guó)有9913萬(wàn)公頃鹽堿地,嚴(yán)重的鹽堿土壤地區(qū)植物幾乎不能生存。目前,改良鹽堿地的手段多為非化學(xué)手段,通過(guò)漫灌、滴灌、噴灌等水利措施來(lái)完成。如內(nèi)蒙地區(qū)就是通過(guò)引黃灌溉的方式,輔以滴灌驅(qū)鹽、地下鹽分匯集等手段,來(lái)確保作物生長(zhǎng)。
但隨著水資源匱乏愈加嚴(yán)重,水利手段也面臨困境。而從水務(wù)角度,通過(guò)海水淡化,對(duì)濱海這些區(qū)域的鹽堿地進(jìn)行改造,可能成為確保糧食安全的重要技術(shù)方向。
03
場(chǎng)景三
打開(kāi)潛在的發(fā)展可能
回到文章開(kāi)頭的用水量數(shù)據(jù)。對(duì)于該數(shù)據(jù),有人認(rèn)為是用水需求達(dá)峰的證據(jù),有人認(rèn)為“用水不同于需水”,用水量的不增長(zhǎng),可能正是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展收到一定限制的體現(xiàn)。未來(lái)新水務(wù)專家工作組專家、中持水務(wù)股份有限公司技術(shù)委員會(huì)主任許國(guó)棟提出的“沿海50-100公里短流程海水淡化水循環(huán)”的需求場(chǎng)景,就是基于打破水資源紅線約束、打開(kāi)發(fā)展可能的初衷:海岸線城市基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)完善、經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá),具備應(yīng)用海水淡化技術(shù)的先天條件。另外,隨著海上風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源的開(kāi)發(fā)成本逐漸降低,海水淡化能耗成本高的問(wèn)題被解決,就可基于海水淡化實(shí)現(xiàn)沿海短流程水循環(huán),無(wú)限量用水供應(yīng)給該城市使用或另作他用。
在這個(gè)設(shè)想中,需求場(chǎng)景或許不夠具體,卻充滿想象空間——沿海短流程水循環(huán)實(shí)現(xiàn)后,會(huì)實(shí)現(xiàn)“水量自由”,會(huì)為我們創(chuàng)造“自由水價(jià)”,會(huì)極大地釋放水系上游工業(yè)企業(yè)的環(huán)保壓力等。(相關(guān)閱讀→許國(guó)棟:發(fā)展海水淡化事業(yè)需要算大賬 )清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王凱軍認(rèn)為,海水淡化或?qū)l(fā)揮“騰出生態(tài)用水空間”的效用。考慮能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求、氣候變化帶來(lái)的需求、國(guó)際形勢(shì)帶來(lái)的需求(如糧食安全),結(jié)合京津冀地下水資源大漏斗的實(shí)際,盡管當(dāng)前用水量數(shù)據(jù)沒(méi)有連年增長(zhǎng),但我們?nèi)杂斜匾ㄟ^(guò)海水淡化替代一部分傳統(tǒng)水資源,讓更多的水回到自然里。