BOB半岛盛夏时节,沿着青岛的海岸线一路北行,海风裹着咸湿的气息扑面而来,一座现代化的水厂正在运转。机器轰鸣、水汽升腾,各类先进设备正将海水转化为清冽的淡水,通过管道输送进城市的供水网络。这是青岛百发海水淡化厂的日常。
随着经济发展和人口增长,青岛用水量逐年增长,2024年夏季单日最高供水量突破90万立方米,而当城市进入用水高峰期,这座工厂最高每天可为城区提供20万吨“淡化水”。
7月2日—4日,2025青岛国际水大会举行。二十载传承,青岛国际水大会致力于把握国家“双碳”目标下水资源高效利用、水环境治理和水安全保障的关键技术路径和政策方向。
青岛,这座靠海而生的城市,正以产业化思维破解“水瓶颈”难题,探索出一条向海取水的新路径。
在加快海水淡化相关产业链发展方面,青岛已成为我国海水淡化关键装备国产化的“试验田”。
“靠海吃海”是青岛的天然资源优势。然而,这座位于黄海之滨、三面环海的城市,长期以来饱受缺水之苦。数据显示,山东人均水资源占有量不足全国的1/6,而青岛人均水资源保有量仅为186立方米,为全国平均水平的9.5%。在此背景下,破解水资源瓶颈成为保障城市发展和民生福祉的关键。
在水资源困局面前,多个城市正加快“探路”。根据北京市水务局的数据,再生水在北京已成为重要的第二水源,年利用量超过13亿立方米,占全市水资源供给总量的30%以上。再生水在工业冷却、市政杂用、生态补水等领域实现了规模化应用,有效缓解了水资源短缺的挑战,成为破解超大城市“水瓶颈”的关键支撑。
多年来,青岛供水主要依赖外调水,引调客水成为青岛市主要的供水水源,2013—2019年,高峰期全市供水总量90%左右为外调客水。面对千万人口大城市水资源需求持续增长的趋势,青岛没有止步于“等水来”,而是选择主动“向海取水”,把目光投向浩瀚的大海,推进海水淡化这项曾经“高成本、不现实”的技术走向现实。
事实上,青岛也是全国最早开展海水综合利用的城市之一,早在2006年便发布了首个城市级海水淡化产业发展规划,成为国家海水淡化试点城市。如今,这份先行优势逐步显现。
从政策层面来看,业内专家普遍呼吁将海水淡化纳入国家水资源统一管理体系。“海水淡化大规模利用应该纳入国家水资源规划,以法律的办法明确海水淡化应该是北方沿海缺水城市的首选方案。”中国水利企业协会脱盐分会会长郭有智表示。
在海水淡化大规模利用上,青岛已走在国内前列,不仅在市政供水方面实现了大规模接入,配套设施和运营体系同样日趋完善。“从全国来看,青岛是海水淡化用于市政供水规模较大的城市。”中国水利企业协会脱盐分会秘书长杨彦在接受采访时表示。公开数据显示,目前,青岛日均海水淡化产能达34.1万吨,约占全国总量七分之一,稳居第一梯队,在市政供水、工业用水、海岛保障等领域均有广泛应用。位于李沧和董家口的两个规模化海水淡化应用基地构建起了坚实的供水支点,使海水淡化真正从“备选水源”变为“稳定供源”。
“百发海水淡化二期工程建成后,水厂日处理规模达到20万吨/天。”据青岛百发海水淡化有限公司(以下简称“百发”)相关工作人员介绍,在夏季用水高峰期,青岛日用水量接近96万吨,仅靠传统水源难以覆盖,“海水淡化就成了城市供水安全的重要保障。”
今年1月,《未来新水务发展报告—海水淡化新战略》在北京发布。该报告称,目前,我国存量海水淡化工程规模不到全球的3%,产能显著不足。其规模化发展需要解决能耗成本较高以及核心装备依赖进口的“老问题”。
在海水淡化成本中,电力成本占据较大比重。据了解,百发一期项目由于建设时间较早BOB半岛,每吨电耗在3.5度左右,在此基础上,二期项目通过改进膜系统设计、能量回收装置优化,每吨水电耗已低于3度。百发相关负责人表示,“目前车间顶部还部署了光伏组件,用以补充白天电力。”
“鉴于制水成本中有40%源自电价,建议为海水淡化项目配置新能源发电上网指标,并同步推进投资建设。”在2025青岛国际水大会开幕式环节,中国电建集团山东电力建设第三工程有限公司(以下简称“山东电建三公司”)总经理刘明华建议,在采用自发自用余电上网模式下,未来,海水淡化制水成本可降低至3元/吨左右。这一思路已在江苏盐城大丰港实现试点,当地项目借助风电、光电,有效破解电价瓶颈。
要真正降低成本,仅靠技术优化还不够,核心装备的国产替代至关重要。“国产化设备的广泛应用,显著降低了成本,使得规模以上海水淡化的成本远低于远距离调水。”郭有智表示。
为此,国家发展改革委、自然资源部在2021年出台了《海水淡化利用发展行动计划(2021—2025年)》,其中提出,我国应在全国布局重点培育海水淡化膜制造、海水淡化装备制造、海水水处理药剂等产业集群,推动产业集群化发展。
目前规模化海水淡化工程采用的技术主要为膜法。其中所需的反渗透膜、高压泵和能量回收装置,是海水淡化项目的“三大卡脖子”难题。
以反渗透膜为例,主流膜产品主要由美国杜邦、日本东丽等企业垄断,随着我国海水淡化产业的加速发展,碧水源、沃顿等企业逐步“补位”,但挑战依然存在。
目前,部分国产装备仍面临应用场景少、技术积累薄弱等问题。杨彦坦言,国产膜近年来取得了显著进步,但在稳定性、使用寿命等核心指标上仍有一定的提升空间。由于海水淡化系统运行需要高度的稳定性,在海外承建的项目中,部分企业仍偏好国外设备,“用得少,经验少,就更不敢用”,形成了一个“信任壁垒”。
“尤其是能量回收装置,目前全球主要还是依赖美国公司。”杨彦坦言,反渗透膜可应用于苦咸水淡化、纯水机超纯水制备、生物制药用水、食品加工、家用净水等多个场景,相比之下,国内企业仅仅开发能量回收设备,容易面临“做得出一件设备,但养不活一家工厂”的困境。
在加快海水淡化相关产业链发展方面,青岛已成为我国海水淡化关键装备国产化的“试验田”。“百发一期建设时,设备国产化率不到5%。但在二期项目中,我们的国产化率显著提升至76%。”百发相关负责人介绍,特别是在超滤膜方面,已实现了完全的国产替代。
在为国产装备提供应用场景的同时,青岛也在展开技术突围。青岛水务集团携手行业领军企业,共同创立了青岛青水津膜高新科技有限公司,并成功投产年产200万平米海淡超滤膜项目……
如果说海水淡化是“第一杯水”,当下,海水淡化产业正尝试将浓盐水、尾水、工业废水一并纳入循环,打造“水的全生命周期产业”。
值得注意的是,二十年间,“青岛国际脱盐大会”更名为“青岛国际水大会”,反映出这一产业从“脱盐”单一维度迈向综合水资源的全领域融合趋势,定位发生了深刻转变。脱盐、水处理、资源化、智能运维……一个多元协同的产业链正在加速形成。
在2025青岛国际水大会现场,记者看到“浓盐水提锂”“光电海水制氢”“水务一体化”等概念频频亮相,来自科研机构与龙头企业的代表们正在酝酿一场产业升级的“水革命”。在崂山实验室,光电催化表征与海水制氢成果在加快验证,全球首个“海水浓盐水提锂项目”同样也在青岛落地,通过对海水淡化副产物浓盐水的回收提纯,试图打通“从水中取锂”的新价值链。
以往,浓盐水直接排海,既加重生态负担,又浪费资源。“海水淡化只是产业的起点。浓盐水的资源化利用,有望成为产业发展的新方向。”杨彦介绍,目前一些海水淡化项目已尝试与盐化工、制盐企业协同发展,将浓盐水转化为原料液。但也有现实难题:由于并非所有厂区均邻近下游企业,浓盐水的运输成本高昂,且其回收价值相对有限,因此难以实现规模化应用。如何打通这条“副产物经济链”,是下一步重点。
青岛“海水淡化生态圈”不仅限于技术层面。《行动计划》提出健全政府引导、市场导向、企业主体的政产学研商用协作机制。在产学研协同上,青岛水务集团已联合相关单位成立全国首个“海水淡化设计研究院”,并计划建设“海水处理装备应用示范基地”,为产业链上下游提供测试、应用与商业转化平台。
在全球市场中,海水淡化正成为新兴的战略产业。据联合国预测,到2050年,全球超过半数人口将面临用水紧张。随着海水淡化在全球的需求持续扩大,诸多中国企业也在积极“出海”。
在2025青岛国际水大会现场,记者看到一张地图,标注着多个“海外项目建设点”——从沙特、孟加拉国到摩洛哥、阿联酋,山东电建三公司已成为中东北非地区最大的电站EPC总承包商和全球最大海水淡化EPC总承包商,承揽了超过70个海水淡化工程总包项目。在郭有智看来,这源于国内企业工程能力的优势,例如设备集成、装备制造等总包环节。
“国内企业出海仍需时间积累。”杨彦坦言,尽管国内企业已具备出色的工程能力,但仍需在海外市场稳扎稳打,逐步构建起本地业绩、深化合作关系,并强化售后能力。“山东电建三公司经过多年积累,才得到了当地市场的认可BOB半岛。”今年3月,山东电建三公司EPC总承包的阿布扎比塔维勒海水淡化项目正式收到业主签发的项目整体投入商业运行证书(PCOD),标志着这一全球最大的反渗透海水淡化项目正式全面投入商业运行。
在以工程能力打开局面的基础上,中国企业能否逐步向提供核心工艺延伸,实现技术出海?
作为国际水务行业的重要评估工具,GWI发布的全球水务公司排名显示,中国已有多家企业跻身全球海水淡化市场前列,如上海电气、杭州水处理中心等。杭州水处理中心在技术研发方面积累优势,承建目前由中国企业独立设计和提供核心工艺包最大的国际海水淡化项目——阿尔及利亚30万吨/日海水淡化项目,这也是国内企业在海外市场完全自主建设的海水淡化项目。
对于技术出海,青岛企业同样寄予厚望。“我们期望通过技术输出的方式,将自身的项目经验和管理方法推广至更广泛的领域。”百发相关负责人表示。据悉,青岛水务集团参编国家标准,首次提出我国海水淡化工职业技能标准,形成全国首个可复制推广的海水淡化运维体系。
淡水曾是青岛这座城市的资源短板,而今,“向海取水”不仅革新了供水格局,还逐步构建了一个包含装备制造、技术研发、产业服务和海外工程在内的完整产业生态。