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1、青岛市海水淡化产业发展规划青岛市发展和改革委员会二五年十二月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 38 页 - - - - - - - - - 青岛市海水淡化产业发展规划主持部门:青岛市发展和改革委员会编制单位:青岛市工程咨询院青岛市市政公用局青岛市供水管理处中国海洋大学青岛市水利勘测设计研究院有限责任公司青岛海湾化工设计研究院有限公司主审:刘明君副主审:王安民郑明辉审核:章群李振军张云峰规划编制负责人:曲伟李兵顾问:高从堦中国工程院院士王世昌天津大学教授杨尚宝
2、国家发展与改革委员会博士编制组成员名单:张国辉王海增刘鹏宵刘世杰谭峻孙守智王为强郑云龙李志鹏王春芝张涛李佳林包木太尹小春单保田杨风云刘俊胜周天军名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 38 页 - - - - - - - - - 前言海洋是人类世界最大的水库,国际经验表明,在解决水资源的众多措施之中,海水(苦咸水)淡化是实现资源和环境双赢的有效途径。近年来随着淡化技术的不断创新与发展,包括淡化水厂、淡化设备制造、浓盐水综合利用、高性能机械设备研发与制造、高分子材料
3、、 腐蚀与防护材料等在内的海水淡化产业正在成为极具发展潜力的新兴产业。我国已将发展海水淡化产业作为实现水资源可持续利用的重要手段列入中国 21世纪议程 、 中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要、 全国海洋经济发展规划、 当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和外商投资产业指导目录,从战略高度推动海水淡化产业的发展。国内海水淡化研究始于青岛,近年来在政府的引导下,青岛华欧集团、中国海洋大学等企业、院校与科研单位正在积极地从事海水淡化科研与产业化工作,已经形成一定的海水淡化应用规模、研发能力及设备生产能力。青岛市海水淡化产业的发展得到市领导的高度重视。早在2002年 10月,青岛
4、市委书记杜世成同志在参观黄岛电厂时就提出:“发展海水淡化事业,是国家整体发展战略的需要,无论遇到多大的困难,我们都将坚定信心,加倍努力。” 2003 年 3 月,省人大会议审议省政府工作报告时,再次提出“在政府工作中应把水的问题放在更加突出的位置。水的问题不解决,山东今后的发展将是一句空话。要进一步加大中水的回用;加大投入,搞好海水淡化。 ”2005 年以来,在谈到青岛发展循环经济,建设生态城市时,又提出:青岛要围绕“水”做文章,减少废水排放,加快推进中水回用和海水利用。夏耕市长也提出: 青岛要重点实施“三个工程”之一就是要实施“蓝天碧水”工程,突出大气和污水治理、中水利用和海水淡化。”为抓住
5、海水淡化产业发展的机遇,充分发挥青岛市的基础条件优势,推动海水淡化产业的发展,原青岛市发展计划委员会经过认真调研,提出了发展青岛市海水淡化产业的总体思路。2003年底青岛市发展计划委员会委托青岛市工程咨询院等单位编制了青岛市海水淡化产业化可行性方案,经国内权威专家评估认为“我市已具备发展海水淡化产业的基础条件, 方案基本可行” 。2004年 3 月市发展计划委员会以青计规划 200479 号 青岛市发展计划委员会加快推进海水淡化产业化试点培育发展我市海水淡化产业的请示 ,上报市政府。根据市领导要求,为了全面协调、指导青岛名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
6、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 38 页 - - - - - - - - - 市海水淡化产业的发展, 2004 年 4 月青岛发展计划委员会以青计规划函200445 号委托青岛市工程咨询院组织相关单位编制青岛市海水淡化产业发展规划。在青岛市发展和改革委员会领导及规划发展处、环境和资源综合利用处的全面指导下,青岛市工程咨询院会同青岛市市政公用局、青岛市供水管理处、 中国海洋大学、青岛市水利勘测设计研究院有限责任公司、青岛海湾化工设计研究院有限公司、青岛海润自来水集团等单位组成规划编制组,对青岛市发展海水淡化产业的经济可行性、技术可
7、行性、市场前景、淡化水厂布局、产业链及相关产业的发展、政策支撑、技术支撑等方面进行了全面、系统地研究,形成了各类海水淡化技术分析、 海水淡化设备产业化市场前景分析 海水淡化投资、成本经济可行性研究、 青岛市水资源现状及海水淡化应用前景研究 、 青岛市海水淡化产业科技支撑体系研究、 青岛市海水淡化产业发展政策研究 、 青岛市海水淡化与胶州湾北部盐区产业的综合利用研究 、青岛市海水淡化产业链研究 、青岛市海水淡化产业发展布局研究及重点项目9 个专题研究报告,在此基础上完成了本规划。规划的编制得到了中国工程院高从堦院士、天津大学王世昌教授、国家发展和改革委员会杨尚宝博士的帮助与指导,使规划的编制工作
8、受益非浅。青岛市水利局、青岛市科技局以及黄岛区、崂山区、城阳区、胶南市、即墨市、胶州市、莱西市、平度市的计划、水利、供水等主管单位为规划的编制提供了大量翔实的基础资料,青岛华欧海水淡化有限公司、青岛电厂、中国船舶工业总公司725所等企业和科研单位给予大力的支持,在此特别表示感谢。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 38 页 - - - - - - - - - 目录名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
9、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 38 页 - - - - - - - - - 一、 发展海水淡化产业的背景和必要性(一) 淡水资源紧缺已成为全球性的危机,也是青岛市面临的紧迫问题水是生命之源,是基础的自然资源和战略性的经济资源。水的可持续利用,是经济和社会可持续发展极为重要的保证,然而淡水资源紧缺已成为全球面临的一大危机。我国淡水资源总量名列世界第六,但人均占有量仅为世界平均值的 l/4 ,位居世界第 109 位,被联合国认定为世界上13 个最贫水的国家之一。 目前,全国每年因缺水造成的经济损失已经超过洪涝灾害所造成的损失。我国沿海地区的水资源严重不足
10、,特别是长江以北的沿海城市更为严重,大部分城市和地区人均水资源量低于500 立方米的国际缺水标准。2002 年全国 34 个主要沿海城市供水状况统计,人均用水低于100 立方米 / 年的城市有 26 个,占城市统计总量的76.4;天津、大连、营口、舟山、烟台5 个城市的人均生活用水量低于40 立方米 / 年, 其中天津最低达到33.79 立方米 / 年, 青岛、威海、汕头等 11 个城市人均生活用水量在40-70 立方米 / 年。预计到 2010年,我国年缺水量将达到 1000 亿立方米,缺水状况将日益严重。 淡水资源危机, 已成为制约我国沿海城市和地区经济和社会发展的重要因素。青岛市是我国北
11、方沿海严重缺水城市之一,年平均水资源总量为23.9 亿立方米, 人均占有水资源量334 立方米,亩均耕地占有量330 立方米,分别为全国平均值的13% 和18% 。水资源短缺是青岛市长期面临的问题,本地可进一步开发的水资源量十分有限,对客水依赖程度将继续提高,地下水局部超采,已造成许多严重后果,城区供水量不断提高已经影响到正常农业灌溉用水。淡水资源不足已经制约着青岛经济和社会的发展,对石化、钢铁等高耗水产业发展造成严重影响。发展海水淡化产业能够为青岛市提供新水源,减少对客水的依赖,实现经济效益和环境效益的双赢。(二) 发展海水淡化是解决沿海地区水资源危机的战略途径水生态系统平衡是人类生存的基础
12、。过度开采地下水造成地面下沉、海水倒灌、地下水水质恶化、耕地盐渍化等后果,对环境造成极大危害;通过蓄水、跨流域调水、开发地下水等措施可以实现水资源的时空位移,但不能增加淡水资源总量,对生态环境的影响也有很大争议。海洋覆盖地球表面的71,储水量约 13.7 亿立方公里,占地球总水量的95,占地表水总量的 97.5 ,是地球上最大的水库。开发海水淡化技术,向海洋索取淡水来解决“水的危机” ,一直是全球努力的方向。 经过几十年的发展海水淡化技术日趋成熟,全名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
13、 - - 第 6 页,共 38 页 - - - - - - - - - 世界 100 立方米 / 日以上的海水 (苦咸水) 淡化装置总容量为3250 万立方米 / 日,除满足工业用水外,还供应着1 亿多人口的用水。目前沙特、以色列等中东国家70% 的淡水资源来自于海水淡化,美国、日本、西班牙等发达国家也竞相发展海水淡化,我国沿海已经建成或正在建设的海水淡化厂也有十几家,装置总容量为10 多万立方米 / 日。多年的运行实践已经证明:海水淡化既可提供经济、安全、不受季节气候影响的、用之不竭的稳定水源,增加淡水总量,又有利于保护环境、节约土地,是实现资源和环境双赢、发展循环经济、实现可持续发展的取水
14、之路。充分开发利用我国1.8 万公里海岸线的海水资源发展海水淡化,将成为增加我国淡水资源的一条的重要战略途径。(三) 国家高度重视发展海水淡化产业我国已将发展海水淡化产业作为实现水资源可持续利用的重要手段列入中国 21 世纪议程 、 中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要、 全国海洋经济发展规划、 当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和外商投资产业指导目录 , 从战略高度推动海水淡化产业的发展。2005年 9 月出台的全国海水利用规划,将海水淡化作为海水利用的重点方向之一。国家发改委明确要求滨海电厂新建机组必须配套建设海水淡化装置替代淡水,同时设立海水淡化专项资金扶持海水淡化
15、产业发展,我市黄岛电厂已获得3000 万元资金支持。同时,国家正在积极研究出台支持海水淡化一系列配套政策。(四) 青岛市具有发展海水淡化产业的良好基础和先发优势1、自然条件和区位优势青岛市地处黄海之滨,环抱胶州湾,海岸线长730 公里。青岛海域无冰冻现象,海滨以沙滩和花岗岩为主,海水清澈透明,水质优良,比天津、大连等沿海城市更具有发展海水淡化产业自然优势条件。青岛“三岛一湾,一线展开”的城市布局,呈现出沿海岸线“组团”发展的大城市框架,产业布局沿海岸线展开,沿海发电厂、热电厂、化工厂较多,具备建设电水联产的条件,便于海水淡化的大规模应用,为海水淡化产业的发展提供了广阔的发展空间,具备在我国率先
16、发展海水淡化的优势条件。青岛作为全国重要的经济中心城市和世界知名的特色城市,是山东半岛城市群和胶东半岛制造业基地的龙头城市。从全国范围看,山东省是最适合推广海水淡化的区域,作为山东半岛龙头城市的青岛率先发展海水淡化,对于整个山东地区海水淡化的发展具有较强辐射带动作用。优越的地理位置,便利的交通,为青岛市发展海水淡化产业提供名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 38 页 - - - - - - - - - 了良好的区位条件。2、科技基础青岛是我国着名的海洋科技城,
17、在国内海洋科技领域处于领先地位。海洋经济是青岛市重点发展的三大特色经济之一。青岛是我国海水淡化研究的发源地,近年来青岛市抓住机遇在海水淡化技术研究与产业化方面形成了良好基础和先发优势。特别是在海水淡化的利用的关键技术之一防腐与防生物附着领域,拥有雄厚的研发实力和良好的基础条件。目前青岛市涉及海水综合利用技术研发及其人才培养的“海”字头机构有中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、国家海洋局一所、中国船舶工业总公司725 研究所等 20 多家,完全具备发展海水淡化产业的科技支撑条件。3、产业化示范工程青岛华欧海水淡化有限公司于2004 年 6 月建成投产了具有自主知识产权3000 立方米/ 日低温多
18、效海水淡化示范工程。一年来该工程运转稳定, 淡化水质良好, 平均造水成本为 4.83 元/ 立方米,应用于黄岛电厂锅炉补水,使软化水装置检修周期由以前1800立方米 / 次提高到 10000 立方米 / 次,具有明显的经济效益。该项目对于滨海化工及石化等企业也有良好的示范作用, 可以利用工艺生产过程中产生大量低品位热进行海水淡化,在解决工艺用水问题的同时提高了工厂的热利用率,具有明显的经济效益和社会效益。已有多家企业有意向采用该工艺技术,进行海水淡化。图 1:青岛华欧公司 3000立方米 / 日低温多效海水淡化装置“海水预处理装备” 是所有海水淡化和海水利用工程必须的关键设备。“电解产生次氯酸
19、钠海水预处理装置” 是中国船舶工业总公司725 所研制的具有自主知识产权的装备,该装备是采用电解海水生成的次氯酸钠灭活和抑制海生物生长,从而有效防止海洋生物对海水利用设施影响的高技术产品。目前该产品已在岭澳核电站、田湾核电站、大亚湾核电站等几十个电厂、化工厂和舰船及平台应用,取得了良好的效果(见图2、3) 。为了实现产业化, 725 所成立了青岛双瑞防腐防污工程有限公司,在崂山区购置土地 45 亩,项目建设规模为年产电解海水次氯酸钠装置80 套,项目总投资 1.1 亿元。基地建成后,预计其产品将占领国内60% 的市场份额,年产值3 亿元左右。图 2:大亚湾核电站管式电解产生次氯酸钠装置图 3:
20、岭澳核电站网式电解产生次氯酸钠装置4、产业基础青岛的化工、机电、 海洋防腐等产业发达, 具备发展海水淡化产业的产业基础条件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 38 页 - - - - - - - - - 青岛作为我国传统海盐产地和化工基地,有条件建设海水淡化、真空制盐、海洋化工相结合的联合工厂, 可以带动海洋防腐、 制盐业、卤水化工等其他海洋产业以及机械制造、工程技术服务、高分子材料等相关产业的发展,形成产业链。(五) 海水淡化产业可以发展成为新兴海洋特色产
21、业和国家级示范区海水淡化产业主要由淡化水厂、淡化设备制造、浓盐水综合利用、淡化技术服务、高性能机械设备(高压泵、能量回收装置、阀门与仪表等)研发与制造、腐蚀与防护材料与工程等组成。世界范围的水资源短缺决定了海水淡化行业具有巨大的经济发展空间,海水淡化产业具有潜在的市场需求巨大和高成长性的特点,并且处于成长阶段初期,同行业竞争相对较少,正是加快发展的良好机遇期。加快海水淡化产业的发展,将促进相关企业、研发机构在海水淡化及其相关技术的开发应用,形成一批具有自主知识产权的海水淡化设施生产能力,保证自主掌握水资源命脉,同时促使国内企业在这个新兴产业的国际竞争中占得先机,带动相关产业的发展,形成新的经济
22、增长点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 38 页 - - - - - - - - - 二、 发展海水淡化产业的技术、经济可行性(一) 海水淡化产业的范畴随着海水淡化的应用不断增加,以海水淡化技术为核心的海水淡化产业蓬勃发展,已经形成了一个以工程设计与安装、设备制造、淡化水产品提供、技术服务为主,延伸辐射高性能机械设备(高压泵、能量回收装置、阀门与仪表等)研发与制造、腐蚀与防护材料与工程、高分子材料、浓盐水综合利用等行业的海水淡化产业群。国际通行的海水淡化产
23、业构成如下:1、海水淡化厂按供水范围分为:企业自用淡化厂,如电厂配套淡化设施等;市政供水淡化厂;以及两者结合的淡化厂。2、海水淡化设备制造从事大型海水淡化装置设计、装备系统集成、施工等业务的海水淡化成套设备总承包企业;从事中、小型海水淡化装置生产企业;膜组件、预处理设备、蒸馏法蒸发器等构件的生产企业;从事高压泵、能量回收装置、阀门与仪表的高性能机械设备生产企业;3、相关产业包括腐蚀与防护材料、高分子材料、淡化浓盐水与盐业化工相结合的浓盐水综合利用等产业。图 4:海水淡化产业及相关产业构成图(二) 技术可行性1、海水淡化技术现状海水淡化,又称为原水脱盐,即脱除原海水中的大部分盐类,变为符合规定用
24、水标准的淡水。常用的海水淡化方法包括蒸馏法、反渗透法、冷冻法、水合物法、溶剂萃取法、电渗析法、离子交换法等,其中以蒸馏法、反渗透法应用最为广泛。海水淡化的实践已经证明,其主流技术已经成熟。(1)蒸馏法(热法)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 38 页 - - - - - - - - - 蒸馏法淡化,又称为加热淡化工艺,是将海水加热汽化,再使蒸汽冷凝,从而得到淡水。主要分为多级闪蒸馏(即MSF ) 、低温多效( MED ) 、蒸汽压缩蒸馏( VC )等方法。
25、多级闪蒸技术发展较早,技术相对成熟,其特点是单机容量大,造水水质好,系统稳定;缺点是设备投资较大,能耗高,造水成本高,仅适合于大型装置。近年来随着低成本技术的兴起,多级闪蒸法的应用比例开始下降。低温多效技术与多级闪蒸法相比,其传热效率更高,结垢腐蚀倾向更小,投资较少、运行成本降低。(2)反渗透法(膜法)反渗透法 (RO)是给海水加压, 使水分子通过半透膜得到淡水的方法。与蒸馏法相比,反渗透法投资小、能耗低,造水成本相对较低,适用于各种规模的淡化工程,但反渗透法对海水的预处理要求较高,反渗透膜需要定期更换。近年来反渗透法发展迅速,每年新增装机容量已超过蒸馏法,总装机容量仅次于蒸馏法而居第二位。2
26、、海水淡化应用情况1940 年代,国外开始研发以蒸馏法为主的海水淡化技术,到70 年代初步形成了海水淡化工业化生产体系;美国于50 年代首先开发了电渗析盐水淡化技术,在60 年代又开发了反渗透淡化技术,并将研究成果广泛推向实际应用。目前各种海水淡化技术日趋成熟,供应着 1 亿多人口的用水。 截止 2002 年,全世界共有 100 立方米级以上海水淡化厂 1.4 万家, 装置总容量为 3250万立方米 / 日, 其中蒸馏法占 59.7, 反渗透法占 32.9 ,电渗析法占 5.5 。国内从事海水淡化研究较早,但产业相对发展较缓慢。目前国内淡化海水应用主要集中在海岛、 苦咸水地区, 现有规模较小,
27、 但许多地区已经在规划建设大型海水淡化厂。到目前为止国内已建成海水淡化装置总规模约10 万立方米 / 日,在建、拟建工程总规模约 30 万立方米 / 日,沿海主要城市多数都开始进入海水淡化的规划和起步应用阶段。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 38 页 - - - - - - - - - 表 1 国内已建、在建海水淡化厂情况序号地点规模( t/d)工艺投产年份1 天津大港电厂2 3000 多级闪蒸1990 2 浙江舟山嵊山镇500 反渗透1997 3 浙江
28、舟山马迹山350 反渗透1997 4 辽宁长海县大长山岛镇1000+500 反渗透1999 5 辽宁长海县大长山岛镇2 500 反渗透2000 6 沧州化学工业公司18000(苦咸水)反渗透2000 7 山东长岛县长山岛1000 反渗透2000 8 浙江嵊泗县驷礁岛2 1000 反渗透2000、2002 9 山东省荣城市2 5000 反渗透2002 10 山东黄岛发电厂3000+10000 低温多效2004、2005 11 河北黄骅发电厂2 10000 低温多效2006 12 天津开发区2 10000 低温多效2004 13 大连实德公司12000 反渗透2004 14 河北王滩发电厂1080
29、0 反渗透2004 15 山东烟台市2 80000 多效蒸发拟建16 鲁北化工2 10000 反渗透拟建17 唐山曹妃甸100000 拟建(三) 发展海水淡化产业的经济可行性1、海水淡化成本的影响因素海水淡化的成本主要受技术方法、装置规模、工程投资、能源价格的影响较大。(1)反渗透法是海水淡化综合成本最低工艺方法。(2)达到经济规模是成本降低的重要条件。国家发改委在海水淡化高技术产业示范专项中要求,反渗透装置规模不低于5000 吨/ 日,蒸馏法装置规模不低于10000 吨/ 日。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名
30、师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 38 页 - - - - - - - - - (3)淡化厂工程投资与淡化成本呈正比。国产机电产品平均成本水平比国外低25%左右,实现海水淡化设备国产化后,国产淡化水装置工程费用将比国外同类产品降低2030% 左右,相应淡化成本可降低1015。表 2:国产与进口海水淡化装置单位投资费用对比表淡化工艺设备国产化投资费用(元/m3.d)进口设备投资费用(元/m3.d)多级闪蒸900012000 1200018000 低温多效70009000 1100016000 反渗透60008000 800010000 (4)能源成本占海水淡化总成本的50
31、以上,是影响淡化成本的最主要因素。2、典型海水淡化厂成本分析按照 6 万立方米 / 日规模,针对我国运用较适用的低温多效法、反渗透法海水淡化厂建设投资估算情况如下:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 38 页 - - - - - - - - - 表 3: 6万立方米 / 日海水淡化厂投资估算单位:万元序号项目投资额低温多效(国产设备)反渗透(国产设备)反渗透(进口设备)1 工程投资48000 42000 54000 2 土地费用180 450 450 3 其
32、他费用2400 2100 2700 4 预备费2529 2228 2858 5 建设期利息1859 1637 2100 总投资合计54968 48415 62108 对上述三种情况投资,结合青岛的情况,分别对电水联产和独立水厂经营,测算单位成本如下:表 4:成本分析 (电水联产 ) 单位 :元/立方米序号单位成本低温多效反渗透(国产)反渗透(进口)备注1 预处理费用0.10 0.15 0.15 2 化学品消耗0.15 0.30 0.30 3 蒸汽消耗1.60 蒸汽 10吨/M3蒸汽价格 16 元/吨4 电耗0.50 1.33 1.33 电价 0.332 元/度,低温多效 1.5 度/ M3,
33、反渗透4 度/ M35 人工成本0.06 0.06 0.06 40 人,人均工资福利30000元6 滤芯、膜更换费用0.43 0.62 3 年更换 1 次7 维修费0.34 0.30 0.38 折旧的 208 其他费用0.27 0.26 0.28 9 折旧及摊销1.70 1.49 1.92 折旧期 15 年单位制水成本4.71 4.32 5.03 表 5:成本分析 (独立水厂)单位 :元/立方米序号单位成本低温多效反渗透(国产)反渗透(进口)备注名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
34、 - 第 14 页,共 38 页 - - - - - - - - - 序号单位成本低温多效反渗透(国产)反渗透(进口)备注1 预处理费用0.10 0.15 0.15 2 化学品消耗0.15 0.30 0.30 3 蒸汽消耗5.00 蒸汽 10 吨/M3蒸汽价格 50 元/吨4 电耗1.08 2.88 2.88 电价 0.72 元/度,低温多效 1.5 度/ M3,反渗透 4 度/ M35 人工成本0.06 0.06 0.06 同表 4 6 滤芯、膜更换费用0.43 0.62 同表 4 7 维修费0.34 0.30 0.38 同表 4 8 其他费用0.67 0.41 0.44 9 折旧及摊销1.
35、70 1.49 1.92 同表 4 单位制水成本9.09 6.02 6.74 通过分析,可以得出以下结论:(1)反渗透法具有明显的成本优势。(2)蒸汽、电等基础能源的价格对制水成本影响巨大,因此,选择电厂经营海水淡化,实现电水联产对于降低制水成本具有非常重要的作用。(3)通过设备国产化,降低工程投资,是降低制水成本重要途径。3、海水淡化应用经济分析(1)海水淡化用于工业用水具有明显的成本优势我市黄岛电厂工业用自来水价格平均为2.7 元/ 立方米,软化水处理费用为9 元/ 立方米,综合成本为11.7 元/ 立方米。而该厂使用低温多效法海水淡化成本为4.83 元/ 立方米,软化水处理费用为5 元/
36、 立方米,综合成本为 9.83 元/ 立方米。通过海水淡化大大节约了成本,不仅具有良好的经济效益,而且具有良好的环保效益。在滨海电厂、化工领域,企业已经开始采用海水淡化作为工艺用水。(2)海水淡化用于市政用水具有一定的成本优势海水淡化可以直接获得饮用水,而现行的自来水要通过建设水库、输水管网、净水厂获得。对我市主要制水方式的制水成本比较如下:表 6:各种制水方式的成本比较名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 38 页 - - - - - - - - - 制水方
37、式主要设施制水成本(元/立方米 ) 备注引黄济青引黄济青工程、仙家寨水厂1.5 该工程为 10年前建设, 目前建设成本会大大上升官路水库新建官路水库、输水管线、净水厂3.8 前期研究结果估算南水北调南水北调工程、净水厂5.5 参考北京原水价6 元/立方米海水淡化海水淡化厂(电水联产)4.35.0 低温多效、反渗透海水淡化厂(独立水厂)6.06.7 反渗透海水淡化成本总体上看要高于我市现行的自来水制水成本,但是与我市即将建设的官路水库、南水北调等大型供水项目比较,具备了一定实施优势。从成本上看电水联产的海水淡化成本要略高于官路水库供水,但低于南水北调工程制水成本。独立海水淡化厂成本与南水北调成本
38、基本接近,如果通过合理的选择淡化的工艺和设备,采取较低的能源优惠价格,完全有可能达到比南水北调更低的制水成本。因此,从成本角度看,海水淡化在市政供水已经具有了一定的优势,逐步具备了应用的基础条件。从使用淡化水对自来水价格的影响看,由于进入市政管网后,初期淡化水所占比例相对较低,对自来水价格的影响也是有限的。随着淡水资源缺乏、土地成本的增加,传统淡水制备成本日渐增长,而随着海水淡化技术不断提高,海水淡化的成本日趋下降,两者成本会逐渐接近,未来在城市市政供水应用海水淡化将是可行的。因此,海水淡化应该成为我市未来水资源重要来源。图 6:海水淡化成本与传统制水方式成本的变化趋势4、社会效益和生态效益综
39、合考虑社会效益、生态效益,建设海水淡化设施与兴建大型水库等传统市政供水设施相比具有明显综合优势。引黄济青工程占地6.2 万亩,官路水库仅库区工程占地1.7 万亩,日供水均为 30 万立方米,如建日产30 万立方米的水电联产海水淡化厂,占地只有40 亩,此外大型水利(时间)(成本)海水淡化成本传统淡水制备成本名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页,共 38 页 - - - - - - - - - 工程对环境影响大, 工程运作难度大, 总的来看,海水淡化不失为一个可选择
40、方案之一。表 7:传统供水设施与海水淡化设施综合比较供水方式传统供水设施海水淡化设施土地占用水库占用农田较大,有时需要大量移民,费用相当昂贵;水厂占用城市用地面积大于淡化设施;长距离的输水管网,更占用土地。占地面积相对较小, 具有潜在土地出让所得收益;一般不需要建长距离输水管网,可以直接连接城市管网。资金占用水厂投资可采用项目融资,但水库建设基本依靠政府财力投资,而且建成后需每年投入大量维护资金。淡化设施建设可采用项目融资等市场融资方式,只需投入部分政府财力资金进行引导资源占用淡水可利用资源有限,传统供水方式仅能改变淡水资源空间分布,而不能增加淡水资源总量。海水资源取之不尽,用之不竭,海水淡化
41、将直接增加淡水资源总量,有利于可持续发展。生态影响传统水方式往往以牺牲生态环境和生态用水为代价,换取城市用水, 加剧生态用水的短缺,破坏生态环境。发展海水淡化可以减少淡水资源的占用,意味着还淡水于自然,有良好的生态效益。操作难度大型供水工程,由于占地大、对环境影响大,涉及到国家资源的平衡等,前期工作复杂,项目操作难度大。规模和布局灵活, 占地少,对环境影响小,项目操作简单。(四) 发展海水淡化产业的市场前景1、海水淡化设施制造市场前景(1)国际市场目前,世界上每年海水淡化市场的成交额已达上百亿美元并以1030的幅度增长,预计到 2025年海水淡化总装机容量将至少达到1.19 亿立方米 / 日,
42、市场价值将超过700亿美元 / 年,潜力十分巨大。(2)国内市场目前海水淡化装置主要应用在滨海电厂、苦咸水地区及滨海缺水地区。我国火电厂发展迅速,而目前的淡水供应却不能满足电力增长的需要。仅沿海地区在建和规划中的火电厂总装机容量就近30000MW,优质淡水的需求量超过18 万立方米 /日以上。国家已明确要求新建火电机组必须配套建设海水淡化设施,自身解决淡水需要,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页,共 38 页 - - - - - - - - - 因此预计到 20
43、10 年,用于火力发电的海水淡化的规模将超过40 万立方米 / 日。我国沿海地区的水资源严重不足,特别是长江以北的沿海城市更为严重。随着海水淡化技术的更为成熟,成本也将随之降低,普及范围将迅速扩大,若北方沿海城市平均20、南方沿海城市平均5的市政供水通过海水淡化解决,同时考虑城市周边地区城市化进程的发展和城市所属中小郊县利用淡化海水因素,到 2015 年全国用于市政供水的海水淡化规模总量可以达到400-500 万立方米 / 日。2、青岛市海水淡化市场预测(1)2010 年、2015年城市用水量预测按照城区正常用水量预测, 进一步考虑用水量大的大项目、重点发展区域的需水量,得出全市城市及重点发展
44、区域的需水量。城区(七区、五市)用水量预测根据南水北调与青岛市城市水资源有效利用合理配置研究,进一步考虑各区市经济发展对城市供水所产生的影响进行调整,结果见表8。表 8:青岛市城市需水量预测表年份供水区域用水量生活用水生产用水量(万 m3/日)合计(万 m3/日)人口(万人)人均用水(升/人.日)生活用水量(万 m3/日)二一年市内四区175 264 46.14 24.45 70.59 城阳区29.4 120 3.5 3.84 7.34 崂山区30 144 4.32 4.3 8.62 黄岛区35 220 7.7 9.9 17.6 即墨市32 140 4.48 4.38 8.86 莱西市25 1
45、20 3.0 3.88 6.88 平度市25 140 3.5 4.68 8.18 胶州市30 120 3.6 4.5 8.1 胶南市33 133 4.4 10.17 15.17 合计414.4 195 80.64 70.7 151.34 二一五年市内四区188 282 53 28.1 81.1 城阳区33.3 160 5.3 6.0 11.3 崂山区37 168 6.2 5.3 11.5 黄岛区45 229 10.3 12.6 22.9 即墨市37 150 5.55 5.75 11.3 莱西市31 130 4.03 5.4 9.43 平度市30 150 4.5 5.94 10.44 胶州市33
46、 140 4.62 5.72 10.34 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页,共 38 页 - - - - - - - - - 年份供水区域用水量生活用水生产用水量(万 m3/日)合计(万 m3/日)人口(万人)人均用水(升/人.日)生活用水量(万 m3/日)胶南市40 148 5.9 13.1 19 合计474.3 209 99.4 87.91 187.31 大项目需水量预测到 2015 年,炼油、石化、钢铁等大项目需水量为23.44 万立方米 / 日,其中
47、1000万吨大炼油项目需水量为2.4 万立方米 / 日,黄岛石化基地为11.04 万立方米 / 日,胶南董家口钢铁基地需水量为10 万立方米 / 日。2010 年需水量为 6.4 万立方米 / 日,其中大炼油项目需水量为2.4 万立方米 / 日,钢铁基地需水量为4 万立方米 / 日。沿海重点发展区域根据城市组团发展规划,沿海地区中红岛、琅琊、灵山、田横、螯山卫五个区域将成为未来青岛重点发展区域,2010 年需水量为 14.52 万立方米 / 日, 2015 年为 20.86万立方米 / 日。具体用水量预测如下:红岛区域 2010年需水量为 9.02 万立方米 / 日,2015 年为 10.4
48、万立方米 / 日。琅琊区域 2010年需水量为 0.6 万立方米 / 日,2015 年为 1.26 万立方米 / 日。灵山区域 2010年需水量为 2.4 万立方米 / 日,2015 年为 5.7 万立方米 / 日。田横区域 2010年需水量为 1.5 万立方米 / 日,2015 年为 2.0 万立方米 / 日。鳌山区域 2010年需水量为 1.0 万立方米 / 日,2015 年为 1.5 万立方米 / 日。综合以上预测, 2010 年青岛全市城区用水量为172.26 万立方米 / 日,2015 年青岛全市城区用水量为231.61 万立方米 / 日。(2)水源缺口分析 2010 年供水缺口分析
49、2010 年城区总原水缺口为79. 万立方米 / 日,在考虑实施水源工程、 中水回用及海水利用替代淡水(海水冲厕等)工程后, 2010 年青岛市城市及沿海重点发展区域原水缺口 20.14 万立方米 / 日。具体测算详见表9。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页,共 38 页 - - - - - - - - - 表 9 2010年青岛市城区水量缺口分析表单位:万立方米/日规划年份区域现状用水量自来水需求量比2003年增长规划中水回用量规划海水直接利用量考虑替代后自来
50、水需求量折合源水需求量现状水源能力与现状水源能力相比缺口实施水源工程后新增源水实施水源工程后原水缺口2010年青岛市七区市内四区42.47 70.59 0.66 8.00 0.70 61.89 75.06 60.37 14.69 59.00 20.14 崂山区3.11 7.34 1.36 1.00 0.30 6.04 7.33 2.52 4.81 城阳区1.95 8.62 3.43 1.00 7.62 9.24 1.83 7.41 黄岛区6.49 17.60 1.71 1.00 16.60 20.13 8.90 11.23 小计54.01 104.15 0.93 11.00 1.00 92.1