《企業(yè)觀察報(bào)》記者 于麗銀
在2014年11月26日舉行的京津冀協(xié)同發(fā)展論壇上，中科院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略組組長、首席科學(xué)家牛文元說京津冀最缺水資源，建議在京津冀打造10個(gè)現(xiàn)代化的年產(chǎn)出5億立方米的海水淡化工廠。他希望“這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)像高鐵一樣出口到世界其他干旱和半干旱地區(qū)和國家”。
國投海水淡化試驗(yàn)基地全景 國家開發(fā)投資公司 / 供圖
雖然海水淡化技術(shù)已經(jīng)日益成熟，但成本高、無法與自來水價(jià)格競爭等一直是其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)�；碾y題，并且受產(chǎn)品本身技術(shù)水平、大型裝置綜合配套、服務(wù)能力與經(jīng)驗(yàn)的限制，國內(nèi)生產(chǎn)海水淡化裝置企業(yè)市場集中于海島供水項(xiàng)目。工業(yè)配套大型海水淡化項(xiàng)目則基本被以色列IDE公司、美國陶氏公司、美國GE公司等國外設(shè)備供應(yīng)商或工程公司壟斷。
市場規(guī)模小、無利可圖、技術(shù)壁壘高等因素的制約使許多國內(nèi)企業(yè)不愿，也沒有能力長期投資這樣的項(xiàng)目。但對于缺水的中國而言，海水淡化產(chǎn)業(yè)具有高度的戰(zhàn)略價(jià)值。
4年4提案
高成本制約產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
目前包括國投、北控、首鋼等在內(nèi)的多家企業(yè)已經(jīng)紛紛投身海水淡化產(chǎn)業(yè)，意圖用技術(shù)換取資源。
國家開發(fā)投資公司(下稱“國投”)作為國內(nèi)最早介入海水淡化領(lǐng)域的公司之一，把發(fā)展海水淡化作為重要的規(guī)劃方向，在天津、北疆投資了循環(huán)經(jīng)濟(jì)電廠，配備了日產(chǎn)20萬噸的低溫多效海水淡化系統(tǒng)，由8臺(tái)日產(chǎn)2.5萬噸的低溫多效裝置組成，為國內(nèi)規(guī)模最大的海水淡化系統(tǒng)。
中國電子工程設(shè)計(jì)院(以下簡稱電子院)在2009年3月進(jìn)入國投集團(tuán)后就根據(jù)國投集團(tuán)戰(zhàn)略部署，在當(dāng)年8月全面啟動(dòng)低溫多效海水淡化技術(shù)研發(fā)工作。
“國投更多地把海水淡化技術(shù)國產(chǎn)化作為戰(zhàn)略儲(chǔ)備。”國投電子院能源與化工事業(yè)部副總經(jīng)理張風(fēng)友表示，除技術(shù)之外，中國海水淡化面臨著諸多問題：城市管網(wǎng)不配套，自來水定價(jià)機(jī)制不合理，市場需求乏力。“我們需要更多機(jī)會(huì)來證明自己。”
市場接受能力和生產(chǎn)成本之間的不匹配，使得國投較早建設(shè)的北疆電廠海水淡化循環(huán)項(xiàng)目產(chǎn)能并未全力開動(dòng)，其他已建成的海水淡化項(xiàng)目也面臨同樣的困擾。作為十一屆全國政協(xié)委員的國投董事長王會(huì)生連續(xù)4年提交的提案，全部是圍繞著海水淡化產(chǎn)業(yè)展開。
強(qiáng)勢入局
掌握核心技術(shù)
為了完成海水淡化研發(fā)工作，電子院成立了專職研發(fā)部門“能源與化工事業(yè)部”，組織了海水淡化技術(shù)團(tuán)隊(duì)，包括工藝、管道、設(shè)備、自控、熱工、電氣、給排水等相關(guān)專業(yè)人員。技術(shù)團(tuán)隊(duì)收集了大量資料，進(jìn)行充分的調(diào)研，在工藝流程分析、數(shù)值模擬、換熱計(jì)算、設(shè)備參數(shù)優(yōu)化等方面開展了大量工作。在2010年4月完成了國投集團(tuán)下達(dá)的2.5萬噸/天低溫多效蒸餾法海水淡化技術(shù)與裝備的研發(fā)和設(shè)計(jì)工作，并形成了一套大型低溫多效海水淡化技術(shù)核心。
在國投集團(tuán)的支持下，2011年7月，由電子院獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā)的“曹妃甸港1000噸/天低溫多效海水淡化試驗(yàn)裝置”的開車成功，裝置各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超出設(shè)計(jì)要求，整體運(yùn)行良好。
2012年7月3日,“大型低溫多效海水淡化技術(shù)和1000噸/天中試裝置”通過了由中國石油(12.39, 0.70, 5.99%)和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。鑒定委員會(huì)專家組對該科研項(xiàng)目達(dá)成一致的評價(jià)意見：“該技術(shù)工藝先進(jìn)，提高了造水比，降低了投資成本，推動(dòng)了我國海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。”
優(yōu)勢互補(bǔ)
工程與研發(fā)并重
為提高在國內(nèi)海水淡化行業(yè)的影響力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源共享優(yōu)勢互補(bǔ)，電子院與國家海洋局天津海水淡化研究所、天津大學(xué)、解放軍后勤工程學(xué)院、中國膜工業(yè)協(xié)會(huì)等國內(nèi)多家海水淡化相關(guān)的科研單位等展開交流活動(dòng)，并與天津大學(xué)、中國人民解放軍后勤工程學(xué)院共同組建了北京市熱法海水淡化工程技術(shù)研究中心，于2013年通過了北京市工程技術(shù)研究中心認(rèn)定，正式掛牌。
自2013年以來，工程技術(shù)研究中心承接了北京市科委的“海水重金屬去除方法研究”項(xiàng)目。在項(xiàng)目執(zhí)行期內(nèi)，中心發(fā)揮中國電子工程設(shè)計(jì)院在海水淡化工藝、設(shè)備和工程應(yīng)用等領(lǐng)域中的重要技術(shù)影響，不斷地開拓新的技術(shù)和業(yè)務(wù)市場，完成了低溫多效海水淡化裝置使用鋁合金換熱管相關(guān)技術(shù)的咨詢、設(shè)計(jì)和應(yīng)用任務(wù)。同時(shí)，中心加大了對高濃縮倍率低溫多效海水淡化研發(fā)的力度，并與眾多科研院所進(jìn)行了多方面的研究、交流、討論和改進(jìn)，獲取了大量的工程實(shí)測數(shù)據(jù)及寶貴經(jīng)驗(yàn)，提升了中心海水淡化成果轉(zhuǎn)化能力。
持續(xù)創(chuàng)新
占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)
電子院結(jié)合掌握的智能微網(wǎng)技術(shù)、余熱發(fā)電技術(shù)等多種技術(shù)，在進(jìn)行大量調(diào)研和探討之后，開發(fā)了與可再生能源結(jié)合的海水淡化機(jī)組、熱膜耦合海水淡化機(jī)組等，對未來海水淡化的發(fā)展模式進(jìn)行了積極探索。
根據(jù)國投集團(tuán)戰(zhàn)略部署和天津國投津能發(fā)電有限公司項(xiàng)目的需求，電子院2014年啟動(dòng)了三倍濃縮每天3.5萬噸低溫多效海水淡化工程技術(shù)項(xiàng)目。作為項(xiàng)目承擔(dān)單位，電子院聯(lián)合了國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、北京航空動(dòng)力(30.99, 0.20, 0.65%)研究所、南京工業(yè)大學(xué)共同作為子課題承擔(dān)單位。該項(xiàng)目先后通過了電子院、國投集團(tuán)組織的專家評審。
2014年，電子院聯(lián)合國[微博]家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、天津國投津能發(fā)電有限公司，以“3.5萬噸/日三倍濃縮多效蒸餾海水淡化技術(shù)研究與工程示范”申報(bào)了國家科技部2015年科技支撐計(jì)劃，通過多次評審后成功入選為備選項(xiàng)目。
為了將海水淡化業(yè)務(wù)推向市場，電子院海水淡化技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同產(chǎn)水規(guī)模，做了系列化設(shè)計(jì)，單臺(tái)機(jī)組產(chǎn)量可覆蓋每天100噸至30000噸的范圍。同時(shí)開發(fā)了小型化移動(dòng)式海水淡化裝置、機(jī)械壓縮整流海水淡化裝置，可最大地滿足不同客戶對海水淡化技術(shù)的需求。
根據(jù)掌握的熱法海水淡化技術(shù)，電子院還開發(fā)了污水處理技術(shù)，以滿足日益迫切的環(huán)保需求。
鏈接
“誰能發(fā)明一種價(jià)格低廉的方法，把苦澀腥咸的海水淡化成可供人類飲用的淡水，誰就可以得到10000英鎊的獎(jiǎng)金。” 這是16世紀(jì)時(shí)，英國女王伊麗莎白曾頒布的一道命令，由此揭開了人工淡化海水的序幕。
16世紀(jì)末，人類試著用蒸餾器在船上直接蒸發(fā)海水來制取淡水，開創(chuàng)了人工淡化海水的先例。19世紀(jì)末，由于蒸汽輪船普遍發(fā)展，蒸發(fā)器也隨之蓬勃發(fā)展起來，以滿足鍋爐用水和部分飲用水的需要。1877年，俄國在巴庫建成世界上第一臺(tái)固定式淡水裝置。但是，真正大規(guī)模地淡化海水，是在20世紀(jì)50年代后期。中國海水淡化技術(shù)的研究始于1958年。
海水淡化技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用，已有半個(gè)世紀(jì)的歷史，在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發(fā)為主要代表的工業(yè)技術(shù)。
