全球海水淡化產能超1億噸/日市政供水占比最高
從國際看,大規模海水淡化應用已有成功實踐。目前,沙特、以色列等國家70%的淡水資源來自海水淡化,美國、日本、西班牙等國家為保護本國淡水資源也競相發展海水淡化產業。據不完全統計,截至2017年底,全球已有160多個國家和地區在利用海水淡化技術,已建成和在建的海水淡化工廠有接近2萬個,合計淡化產能約為10432萬噸/日。增長的主要力量來源于中國,摩洛哥,新加坡和海灣地區國家的公共事業部門和工業部門,后者憑借穩定的石油天然氣價格整合了上下游海淡項目。根據GWIDesalData預測,2018年全球海水淡化產能將達到12300萬噸/日。42
圖表1:2015-2018年全球海水淡化產能變化(單位:萬噸/日)
在迅速增長的海水產能之中,市政供水是海水淡化的主要應用領域。在已建裝機容量中,市政供水占比最高,為63.1%,已解決了2億多人的生活用水問題;工業及電力次之,占比為31.4%;其余用途約占5.5%。43
圖表2:全球海水淡化應用結構(單位:%)
沙特海水淡化產能居世界首位
目前,世界海水淡化技術成熟的主要是美國、中東、日本等地區,他們不僅海水淡化歷史悠久,技術成熟,而且海水淡化規模也在世界前列。
沙特高度重視海水淡化,是世界最大海水淡化國,占世界海水淡化量的20%,其國有的沙特海水淡化公司(SWCC)規模全球最大,旗下擁有近40座海水淡化廠,通過5000公里長的管道向城市輸水,全國70%的飲用水來自海水淡化。
沙特的海水淡化產能約占全球海水淡化產能的20%,分布于沿海地區的海水淡化工廠,不僅向沙特的沿海城市常年提供淡化水,而且還向沙特內地一些人口稠密、飲用水短缺的城市和地區供水,沙特國內還積極利用淡化海水發展灌溉農業,使昔日廣袤無限的沙漠戈壁,變成了綠草茵茵、阡陌縱橫的大片農田。44
圖表3:世界海水淡化產能區域分布(單位:%)
2018年1月,沙特計劃投資5.3億美元,耗時18個月,在紅海沿岸建造九座海水淡化項目,這九座海水淡化項目將全部采用現代科技,日產淡水量將達24萬m3。
反滲透法為國際海水淡化主流技術
目前全球海水淡化技術超過20余種,包括反滲透法、低溫多效、多級閃蒸、電滲析法、壓汽蒸餾、露點蒸發法、水電聯產、熱膜聯產以及利用核能、太陽能、風能、潮汐能海水淡化技術等等,以及微濾、超濾、納濾等多項預處理和后處理工藝。從大的分類來看,主要分為蒸餾法(熱法)和膜法兩大類,其中低溫多效蒸餾法、多級閃蒸法和反滲透膜法是全球主流技術。
反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透設備系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。低溫多效蒸餾技術由于節能的因素,近年發展迅速,裝置的規模日益擴大,成本日益降低,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,采用廉價材料降低工程造價,提高操作溫度,提高傳熱效率等。
目前全球海水淡化技術中反滲透占總產能的65%,多級閃蒸占21%,電去離子占7%,電滲析占3%,納濾占2%,其他占2%。41
圖表4:全球海水淡化技術市場份額(單位:%)
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