《企業(yè)觀察報》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、首席科學家牛文元說京津冀最缺水資源，建議在京津冀打造10個現(xiàn)代化的年產(chǎn)出5億立方米的海水淡化工廠。他希望“這項技術將會像高鐵一樣出口到世界其他干旱和半干旱地區(qū)和國家”。
國投海水淡化試驗基地全景 國家開發(fā)投資公司 / 供圖
雖然海水淡化技術已經(jīng)日益成熟，但成本高、無法與自來水價格競爭等一直是其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化的難題，并且受產(chǎn)品本身技術水平、大型裝置綜合配套、服務能力與經(jīng)驗的限制，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目。工業(yè)配套大型海水淡化項目則基本被以色列IDE公司、美國陶氏公司、美國GE公司等國外設備供應商或工程公司壟斷。
市場規(guī)模小、無利可圖、技術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)。
中國電子工程設計院(以下簡稱電子院)在2009年3月進入國投集團后就根據(jù)國投集團戰(zhàn)略部署，在當年8月全面啟動低溫多效海水淡化技術研發(fā)工作。
“國投更多地把海水淡化技術國產(chǎn)化作為戰(zhàn)略儲備。”國投電子院能源與化工事業(yè)部副總經(jīng)理張風友表示，除技術之外，中國海水淡化面臨著諸多問題：城市管網(wǎng)不配套，自來水定價機制不合理，市場需求乏力。“我們需要更多機會來證明自己。”
市場接受能力和生產(chǎn)成本之間的不匹配，使得國投較早建設的北疆電廠海水淡化循環(huán)項目產(chǎn)能并未全力開動，其他已建成的海水淡化項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。
強勢入局
掌握核心技術
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團隊，包括工藝、管道、設備、自控、熱工、電氣、給排水等相關專業(yè)人員。技術團隊收集了大量資料，進行充分的調(diào)研，在工藝流程分析、數(shù)值模擬、換熱計算、設備參數(shù)優(yōu)化等方面開展了大量工作。在2010年4月完成了國投集團下達的2.5萬噸/天低溫多效蒸餾法海水淡化技術與裝備的研發(fā)和設計工作，并形成了一套大型低溫多效海水淡化技術核心。
在國投集團的支持下，2011年7月，由電子院獨立設計開發(fā)的“曹妃甸港1000噸/天低溫多效海水淡化試驗裝置”的開車成功，裝置各項指標均達到或超出設計要求，整體運行良好。
2012年7月3日,“大型低溫多效海水淡化技術和1000噸/天中試裝置”通過了由中國石油(12.39, 0.70, 5.99%)和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。鑒定委員會專家組對該科研項目達成一致的評價意見：“該技術工藝先進，提高了造水比，降低了投資成本，推動了我國海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，整體技術達到國際先進水平。”
優(yōu)勢互補
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，同時實現(xiàn)資源共享優(yōu)勢互補，電子院與國家海洋局天津海水淡化研究所、天津大學、解放軍后勤工程學院、中國膜工業(yè)協(xié)會等國內(nèi)多家海水淡化相關的科研單位等展開交流活動，并與天津大學、中國人民解放軍后勤工程學院共同組建了北京市熱法海水淡化工程技術研究中心，于2013年通過了北京市工程技術研究中心認定，正式掛牌。
自2013年以來，工程技術研究中心承接了北京市科委的“海水重金屬去除方法研究”項目。在項目執(zhí)行期內(nèi)，中心發(fā)揮中國電子工程設計院在海水淡化工藝、設備和工程應用等領域中的重要技術影響，不斷地開拓新的技術和業(yè)務市場，完成了低溫多效海水淡化裝置使用鋁合金換熱管相關技術的咨詢、設計和應用任務。同時，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行了多方面的研究、交流、討論和改進，獲取了大量的工程實測數(shù)據(jù)及寶貴經(jīng)驗，提升了中心海水淡化成果轉化能力。
持續(xù)創(chuàng)新
占領技術制高點
電子院結合掌握的智能微網(wǎng)技術、余熱發(fā)電技術等多種技術，在進行大量調(diào)研和探討之后，開發(fā)了與可再生能源結合的海水淡化機組、熱膜耦合海水淡化機組等，對未來海水淡化的發(fā)展模式進行了積極探索。
根據(jù)國投集團戰(zhàn)略部署和天津國投津能發(fā)電有限公司項目的需求，電子院2014年啟動了三倍濃縮每天3.5萬噸低溫多效海水淡化工程技術項目。作為項目承擔單位，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、北京航空動力(30.99, 0.20, 0.65%)研究所、南京工業(yè)大學共同作為子課題承擔單位。該項目先后通過了電子院、國投集團組織的專家評審。
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研究與工程示范”申報了國家科技部2015年科技支撐計劃，通過多次評審后成功入選為備選項目。
為了將海水淡化業(yè)務推向市場，電子院海水淡化技術團隊根據(jù)不同產(chǎn)水規(guī)模，做了系列化設計，單臺機組產(chǎn)量可覆蓋每天100噸至30000噸的范圍。同時開發(fā)了小型化移動式海水淡化裝置、機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的需求。
根據(jù)掌握的熱法海水淡化技術，電子院還開發(fā)了污水處理技術，以滿足日益迫切的環(huán)保需求。
鏈接
“誰能發(fā)明一種價格低廉的方法，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英鎊的獎金。” 這是16世紀時，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50年代后期。中國海水淡化技術的研究始于1958年。
海水淡化技術的發(fā)展與工業(yè)應用，已有半個世紀的歷史，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。
