海水淡化项目简介

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2010-2-27,#,潮汐发电与反渗透法海水淡化在平潭的应用,厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室,主要内容,海水淡化的概念,海水淡化主流技,术,术原理,国内外主要从事,海,海水淡化的厂商,拟采用潮汐发电,与,与反渗透法海水,淡,淡化结合在技术,上,上和经济上的优,势,势,背景,我国是一个淡水,资,资源贫乏的国家,，,，人均淡水资源,占,占有量居世界第,109,位。目前，我国,城,城市缺水总量达,60,亿立方米。特别,是,是人口占全国的,40,以上，社会总,产,产值占全国的,60,的沿海地带和,海,海岛地区，缺水,数,数量占到全国缺,水,水总量的,1,3,以上。,海水淡化的概念,海水淡化亦称海水脱盐，,是,是先将海水中的,杂,杂质、青苔和细,菌,菌等过滤掉，使,它,它变成清洁盐水,，,，然后通过装置,和,和设备除去海水,中,中的盐分并获得,淡,淡水的工艺过程,。,经过处理所得的,水,水属于超纯净水,。,当今海水淡化三,大,大主流技术,多级闪蒸法（,MSF,）,低温多效法（,MED,）,反渗透法（,RO,）,MSF,工艺流程,MED,工艺流程,反渗透法（,RO,）原理图,RO,工艺流程,三种海水淡化工,艺,艺关键技术参数,对,对比表,主要技术参数,多级闪蒸,低温多效,反渗透,操作温度,120,70,常温,主要能源,蒸汽、电,（热能、电能）,蒸汽、电,（热能、电能）,机械能,（电能）,蒸汽消耗,t/m3,0.1-0.15,0.1-0.15,无,电能消耗,kWh/m3,3.5-4.5,1.2-1.8,3-5,典型源水含盐量,TDS/ppm,30,000-45,000,30,000-45,000,30,000-45,000,产品水质,TDS/ppm,10,10,500,典型单机产水能力,m3/d,3,000-70,000,3,000-20,000,1-20,000,设备投资成本,RBM/m3,12,000-15,000,8,000-10,000,4,000-5,000,国内外主要从事,海,海水淡化的厂商,中国海水淡化主,要,要项目,潮汐发电与反渗,透,透法海水淡化结,合,合,2010,年,2,月,3,日星期三 的潮,差,差,潮汐能与海水淡,化,化结合的技术途,径,径示意图,潮汐能,电能,动力系统,反渗透系统,淡水,应用潮汐发电的,技,技术优势,1),可靠性和可预测,性,性,-,在多元化供电结,构,构的电网中，是,最,最可信赖的再生,能,能源。,2),占用土地非常少,(,移民少,),、不占用海区,(,无利益冲突,),、建设周期短。,3),电站建设规模与,投,投资资金、经济,发,发展速度的高度,协,协调和具有可申,缩,缩性。,4),电站设备维护简,单,单、营运费用低,廉,廉,*,。,*,风电设备售后维,修,修等成本支出可,占,占总支出的,30%,(,金风科技董事长,武,武钢,-09,年,7,月,9,日,);,5),应用地域广阔,-,沿海地区,*,、河道、水坝泄,水,水道。,*,“由于考虑到,平潭,多台风的因素，,在,在,平潭,上同样一个项目,比,比在内地要增加,约,约,40%,的成本”,(,海南华能文昌风,电,电厂,-12,万千瓦,/5.5,亿,-,人民网海南视窗,09,年,6,月,14,日,),。,6),最为环保,-,无噪音、无不雅,景,景观、对水域的,生,生物无有害的影,响,响。,应用反渗透法（,RO,）技术优势,适合采用,RO,海水淡化的地方,：,：,没有蒸汽，只有,电,电力的地方：如,海,海岛，没有供热,的,的地方；,海水的水质好，,污,污染小，水质稳,定,定；,水温高，如我国,的,的南方海域。,RO,技术同蒸馏法相,比,比较有以下优点,：,：,RO,应用范围广：广泛应用于海水,、,、苦咸水淡化、,污,污水处理；纯水,、,、超纯水制备；,化,化工分离、浓缩,、,、提纯等领域。,工,工程遍布电力、,电,电子、化工、轻,工,工、煤炭、环保,、,、医药、食品、,市,市政等行业，市,场,场容量特别巨大,。,。,RO,工程应用技术易,于,于掌握：反渗透海水淡化,主,主要是一个工程,集,集成技术，主要,由,由预处理、高压,泵,泵、膜组件、能,量,量回收装置、后,处,处理等组成，相,关,关部分都有专业,厂,厂商提供，做工,程,程项目主要在于,系,系统集成、经验,积,积累等等。,RO,工程投资小：占地面积小、设,备,备费用低。技术,发,发展迅速，膜性,能,能的不断提高，,成,成本不断降低；,泵,泵和能量回收装,置,置效率不断提高,，,，系统能耗降低,，,，最后的结果是,工,工程造价和运行,成,成本持续降低。,不需要汽源：对于场地选择非,常,常灵活，只要有,电,电力的地方就可,以,以采用,RO,海水淡化的方法,，,，不需要蒸汽。,设备成本相对较,低,低：由于金属材料价,格,格快速增涨，以,不,不锈钢、铜合金,、,、钛、铝合金等,为,为主要原材料的,蒸,蒸馏法海水淡化,设,设备制造成本快,速,速增加。,设计单位熟悉：,RO,不但是海水淡化,的,的方式，也大量,运,运用在工业水处,理,理、纯水和超纯,水,水的制备领域，,同,同样在电力行业,水,水处理方面运用,非,非常广泛。,海水淡化存在主,要,要问题,海水淡化以目前,使,使用较多的反渗,透,透技术而言，淡,水,水产水率约为处,理,理海水量的,2/3,，而余下的,1/3,则形成含盐量极,高,高的所谓“浓缩,液,液”。一般而言,，,，浓缩液通常被,作,作为副产品或“,废,废弃物”而排回,大,大海。,重新排回到海中,的,的水的盐度很高,，,，而海水淡化推,广,广后，废水排放,量,量增大，必然会,提,提高海水的盐度,，,，由于海洋生物,对,对盐度的有一定,的,的适应范围，当,海,海水含盐度超过,了,了海洋生物的承,受,受能力时，便不,利,利于其生长，甚,至,至使生物多样性,遭,遭到破坏。,海水淡化废水中,常,常常还有一些污,染,染物，一类是化,学,学添加剂,如生物杀灭剂,(,通常为氯气或次,氯,氯酸钠,),、抑垢剂,(,通常为聚磷酸盐,),、防沫剂、防蚀,剂,剂、酸洗剂等；,另,另一类是由管路,腐,腐蚀产生的毒性,重,重金属，如,Cu,、,Ni,、,Mo,、,Cr,、,Zn,等。以上污染物,对,对海洋生物的繁,殖,殖生长无疑是不,利,利的。,排放的废水温度,的,的比海水温度高,，,，同样会直接影,响,响海洋生物的生,长,长和繁殖。大部,分,分的海洋生物都,是,是在一定的温度,范,范围内进行生命,活,活动，温度的改,变,变会影响海洋生,物,物的生理机能，,并,并影响其产卵、,生,生长及幼虫孵化,能,能力。此外，废,水,水温度的升高将,导,导致接受水体溶,解,解氧含量的降低,而间接对海洋生,物,物和水质产生不,利,利影响。,十万千瓦潮汐发,电,电站建设费用的,框,框算,(,北美区,-,美元,),EPRI TP-004NA,P91,Nov.9,2005,1.,如果使用,UEK,公司制造的潮汐,发,发电机,(,海,-,河两用型；以,2005,年的美元定价,),：,*,单机最大设计发,电,电功率：,400,千瓦；设计最,大,大潮汐流速：约,3,米,/,秒,(5.8,节,),*,发电机单机价格,:,300,566,美元,(10%,中国,:$270,509),*,单机安装价格,48,000,美元,(33%,中国,:$1,584),*,附助设备,(,如岸边的输,-,变电设备,):,124,，,400,美元,(50%,中国,:$62,200),*,发电机单机,总,总制造,-,安装成本,:,472,966,美元,(,中国,:$334,293,),即,每千瓦的建,设,设,成本,为,:,1,182,美元,/,千瓦,(,中国,:$835/,千瓦,),*,发电机制造,-,安装成本约,占,占整体建设,费,费用的,3,分之,2(,另外的,3,分一为人工,支,支出,),；那么，每千,瓦,瓦的电站建,设,设,总成本,为,:,1,773,美元,/,千瓦,(,中国,:$1,254/,千瓦,),2.,十万千瓦潮,汐,汐发电站建,设,设费用,=,十万千瓦千,瓦,瓦,x 1,773,美元,=,1,亿,7,千,7,百万美元,(,中国,:1.254,亿美元,=,约,8.78,亿元人民币,),注：电站的,年,年度管理、,设,设备维修等,所,所有营运费,用,用为：,每度电约,4-12,美分,(2005),十万千瓦潮,汐,汐发电站的,年,年度营收概,算,算,(,人民币,),根据北美七,海,海区实验电,站,站的建站统,计,计数字,:EPRI,TP-008,*,年度营收,=,年产电量,(,度,)x,每度电的上,网,网电价,*,年产电量,=,设备使用率,x,全年总时数,*,设备使用率,=,35%,，即，十万,千,千瓦潮汐发,电,电站的全年,实,实际使用效,率,率为：,100,000,千瓦,x 35%=35,000,千瓦,(3,万,五,千瓦,),*,全年总时数,=,365 x24=8760,小时,;,*,全年产电量,=,35,000,千瓦,x 8760,小时,=306,600,000,度,以风电价,0.61,元,/,度：十万千瓦发,电,电站年度营,收,收,=306,600,000,度,x 0.61,元,=,1,亿,8,千,7,百万元,以风电,高端价,(0.61,元,/,度,),与太阳能底,端,端价,(1.1,元,/,度,),之间的中价,:,0.85,元,/,度：十万千瓦发,电,电站年度营,收,=306,600,000,度,x 0.85,元,=,约,2,亿,6,千万元,以太阳能电,价,价,1.10,元,/,度：十万千瓦发,电,电站年度营,收,收,=306,600,000,度,x 1.10,元,=,3,亿,3,千,7,百万元,以煤电上网,电,电价,0.35,元,/,度：十万千瓦发,电,电站年度营,收,收,=306,600,000,度,x 0.35,元,=1,亿,7,百三十万元,*,在中国建设,一,一座十万千,瓦,瓦潮汐发电,站,站费用,:,约,8.78,亿元人民币,海水淡化经,济,济上的优势,国际上，目,前,前海水淡化,综,综合成本约,0.60,美元,/,吨，国内成,本,本在,5-8,元,/,吨，苦咸水,淡,淡化在,2-4,元,/,吨。,我国海水淡,化,化示范工程,吨,吨水成本约,在,在,5,元左右,：,以,1000,吨级反渗透,法,法海水淡化,示,示范工程为,例,例，吨淡化,水,水生产耗电,4,度,，折合,2,元；设备折,旧,旧按照,15,年寿命计算,，,，折合,2,元；作业过,程,程中添加的,药,药剂和耗费,的,的人工总共,折,折合,1,元，共计,5,元,。,国际上，许,多,多国家自来,水,水价格已经,高,高于淡化海,水,水，海水淡,化,化已经具有,竞,竞争力,在我国，受,政,政府补贴等,因,因素影响，,自,自来水价偏,低,低，仅为国,际,际水平,1/3,，淡化海水,民,民用成本仍,然,然偏高。,海水淡化推,广,广的障碍,海水淡化目,前,前不能有效,的,的推广的重,要,要原因就是,其,其投资成本,高,高，导致淡,水,水水价高。,所,所谓的成本,高,高是与非淡,化,化水相比较,而,而言的，普,通,通自来水厂,一,一直沿袭计,划,划体制下靠,国,国家补贴的,投,投资方式，,价,价格与价值,严,严重不符，,而,而海水淡化,是,是按市场经,济,济方式将取,水,水、设备、,生,生产、运行,、,、管理等全,部,部计入成本,，,，自然比自,来,来水价格偏,高,高。但应看,到,到，随着自,来,来水运营日,趋,趋市场化，,其,其成本态势,与,与海水淡化,相,相比，必将,有,有巨大变化,。,。,水质相当于,蒸,蒸馏水，长,期,期饮用可能,会,会缺乏矿物,质,质摄入。是,否,否要添加矿,物,物质或或作,为,为高端直接,饮,饮用水使用,，,，有待进一,步,步安全和经,济,济评估。,从长期趋势