海水淡化是指利用科技手段將海水中的鹽分和其他礦物質(zhì)去除，從而生產(chǎn)出可供人類直接使用的淡水資源的過程。這一技術(shù)對(duì)于緩解全球水資源短缺問題具有重要意義，尤其是在沿海和海島地區(qū)。

由于海水中的鹽分濃度相對(duì)較高，常規(guī)的自然過濾和沉淀等方法無法有效去除鹽分，因此需要采用特殊的海水淡化技術(shù)。

常見的海水淡化技術(shù)包括蒸餾法、反滲透法、電滲析法等。其中，反滲透法是目前應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)，它通過半透膜將海水中的鹽分和雜質(zhì)分離，從而獲得淡水。

圖表 1：常見的海水淡化技術(shù)的原理及特點(diǎn)

一、最大規(guī)模工業(yè)級(jí)海水淡化項(xiàng)目單線產(chǎn)水

日前，隨著第一股淡水緩緩流向工業(yè)園區(qū)，由中鐵上海工程局承建的蓬萊海水淡化項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)單線產(chǎn)水，為下一步全面投入運(yùn)行生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作為國內(nèi)規(guī)劃建設(shè)規(guī)模最大的工業(yè)級(jí)海水淡化項(xiàng)目，主要采用先進(jìn)的多介質(zhì)過濾加兩級(jí)反滲透工藝裝置，將海水通過取水系統(tǒng)并經(jīng)過沉淀、機(jī)械過濾等預(yù)處理后，加壓送入反滲透模組進(jìn)行凈化分離，使海水脫鹽變成淡水，而大部分細(xì)微雜質(zhì)及金屬離子被截留，與原水混合后排入海洋。項(xiàng)目部集中資源力量，開展技術(shù)攻關(guān)，制定了綠色低碳、節(jié)能高效的“暖棚法+綜合蓄熱法”冬施方案，實(shí)現(xiàn)了寒冷地區(qū)不間斷施工，并開創(chuàng)性運(yùn)用“預(yù)制拼裝+高精度圬工砌筑”半工業(yè)化建造體系，順利完成國內(nèi)首次實(shí)施的高精度流體力學(xué)水處理單元施工。

據(jù)了解，蓬萊海水淡化項(xiàng)目總規(guī)劃為三期，占地151畝，建成后將實(shí)現(xiàn)30萬噸/天的產(chǎn)水目標(biāo)，能夠有效緩解當(dāng)?shù)氐Y源短缺問題。截至目前，該項(xiàng)目聯(lián)調(diào)聯(lián)試已完成90%，投產(chǎn)后產(chǎn)能將達(dá)到5萬噸/天，主要供應(yīng)萬華蓬萊工業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)用水。

二、全球海水淡化應(yīng)用領(lǐng)域分布情況

盡管地球上71%的面積被海洋所覆蓋，但人類生產(chǎn)生活所需的淡水資源卻相對(duì)匱乏。

從數(shù)據(jù)來看，地球上的水總體積約有13億5900萬立方千米，海洋約占地球總水量為97.2%，湖泊咸水和地下咸水占0.94%，淡水資源只有約3500萬立方千米，只占總水量的2.53%，再除去無法取用的冰川和高山冰冠中的水，陸地上可利用的淡水湖、地下水和河流的水量不到地球總水量的1%。

圖表 2：地球上淡水資源的分布情況

資料來源：Wind、韋伯咨詢

因此，對(duì)資源豐富的海水加以開發(fā)和利用，使之變成淡水，一直是人們探索的方向。

早在16世紀(jì)，第一個(gè)陸基海水脫鹽工廠就建在突尼斯的一座海島上。17世紀(jì)就有海水蒸餾的報(bào)道，1884年，英國建成第一臺(tái)船用海水淡化器，以解決遠(yuǎn)洋航運(yùn)的飲水問題。

進(jìn)入20世紀(jì)，第二次世界大戰(zhàn)后，由于國際資本大力開發(fā)中東地區(qū)石油，使這一地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人口快速增加，這個(gè)原本干旱的地區(qū)對(duì)淡水資源的需求與日俱增。

而中東地區(qū)獨(dú)特的地理位置和氣候條件，加之其豐富的能源資源，又使得海水淡化成為該地區(qū)解決淡水資源短缺問題的現(xiàn)實(shí)選擇，并對(duì)海水淡化裝置提出了大型化的要求。

21世紀(jì)以來，海水淡化產(chǎn)業(yè)進(jìn)入成熟期，海水淡化已經(jīng)成為世界許多國家解決缺水問題，普遍采用的一種戰(zhàn)略選擇。

截至2022年底，全球已建淡化規(guī)模超過1億噸/日，其中海水淡化產(chǎn)水6310萬噸/日。沙特阿拉伯2022年簽約的朱拜勒2期升級(jí)改造海水淡化工程，規(guī)模達(dá)到100萬噸/日。

圖表 3：海水淡化發(fā)展歷程回顧及主要階段梳理

全球海水淡化水約71%用于被用于城市生活,包括飲用和其他生活用水，25%用于工業(yè)，4%用于其他。在中東和一些島嶼地區(qū)，海水淡化水已成為主要水源。

圖表 4：全球海水淡化應(yīng)用領(lǐng)域分布概況（%）

資料來源：Wind、韋伯咨詢

目前，海水淡化為美國、歐洲、澳大利亞和中東的沿海城市中心提供了約10%的市政供水，為海灣合作委員會(huì)國家提供了50%以上的飲用水。到2030年，這一比例預(yù)計(jì)將分別超過25%和80%。

三、海水淡化市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?/span>

水資源短缺與需求增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步與成本降低、政策支持與政府推動(dòng)、環(huán)境因素與可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的增強(qiáng)等因素是促進(jìn)全球海水淡化市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?/span>

圖表5：海水淡化市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?/span>

1、水資源短缺與需求增長(zhǎng)

（1）人口增長(zhǎng)與城市化進(jìn)程

全球人口不斷增加，城市規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，使得生活用水需求急劇上升。例如，一些發(fā)展中國家的大城市，人口密度高，對(duì)淡水的需求量大，海水淡化成為滿足城市用水需求的重要途徑。

（2）工業(yè)發(fā)展需求

眾多工業(yè)領(lǐng)域，如化工、電力、制藥、鋼鐵等，在生產(chǎn)過程中需要大量的淡水。隨著全球工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)用水需求持續(xù)增長(zhǎng)，海水淡化能為工業(yè)提供穩(wěn)定的水源，保障工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

（3） 農(nóng)業(yè)用水需求

在一些干旱和半干旱地區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉用水短缺。海水淡化可以為農(nóng)業(yè)提供一定的灌溉用水，有助于緩解農(nóng)業(yè)用水壓力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

2、 技術(shù)進(jìn)步與成本降低

（1）膜技術(shù)發(fā)展

反滲透膜技術(shù)不斷改進(jìn)，膜的性能提升，如通量大、脫鹽率高、使用壽命延長(zhǎng)等，同時(shí)成本逐漸降低。這使得反滲透法在海水淡化中的應(yīng)用更加廣泛和經(jīng)濟(jì)可行。

（2）能量回收技術(shù)

高效的能量回收裝置被應(yīng)用到海水淡化系統(tǒng)中，能夠?qū)⒑Ｋ^程中消耗的能量進(jìn)行回收再利用，顯著降低了系統(tǒng)的能耗和運(yùn)行成本。

（3）新能源應(yīng)用

太陽能、風(fēng)能等可再生能源與海水淡化技術(shù)的結(jié)合日益緊密。在一些地區(qū)，利用太陽能或風(fēng)能為海水淡化系統(tǒng)提供動(dòng)力，既減少了對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，又降低了能源成本，還具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了海水淡化市場(chǎng)的發(fā)展。

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《2024年中國海水淡化行業(yè)專題調(diào)研與深度分析報(bào)告》。