潮汐發(fā)電與反滲透法海水淡化在平潭的應(yīng)用廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容海水淡化的概念海水淡化主流技術(shù)原理國內(nèi)外主要從事海水淡化的廠商擬采用潮汐發(fā)電與反滲透法海水淡化結(jié)合在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)背景我國是一個(gè)淡水資源貧乏的國家，人均淡水資源占有量居世界第109位。目前，我國城市缺水總量達(dá)60億立方米。特別是人口占全國的40％以上，社會(huì)總產(chǎn)值占全國的60％的沿海地帶和海島地區(qū)，缺水?dāng)?shù)量占到全國缺水總量的1／3以上。海水淡化的概念海水淡化亦稱海水脫鹽，是先將海水中的雜質(zhì)、青苔和細(xì)菌等過濾掉，使它變成清潔鹽水，然后通過裝置和設(shè)備除去海水中的鹽分并獲得淡水的工藝過程。經(jīng)過處理所得的水屬于超純凈水。當(dāng)今海水淡化三大主流技術(shù)多級(jí)閃蒸法（MSF）低溫多效法（MED）反滲透法（RO）MSF工藝流程MED工藝流程反滲透法（RO）原理圖RO工藝流程三種海水淡化化工藝關(guān)鍵技技術(shù)參數(shù)對(duì)比比表主要技術(shù)參數(shù)多級(jí)閃蒸低溫多效反滲透操作溫度℃<120<70常溫主要能源蒸汽、電（熱能、電能）蒸汽、電（熱能、電能）機(jī)械能（電能）蒸汽消耗t/m30.1-0.150.1-0.15無電能消耗kWh/m33.5-4.51.2-1.83-5典型源水含鹽量TDS/ppm30,000-45,00030,000-45,00030,000-45,000產(chǎn)品水質(zhì)TDS/ppm<10<10<500典型單機(jī)產(chǎn)水能力m3/d3,000-70,0003,000-20,0001-20,000設(shè)備投資成本RBM/m312,000-15,0008,000-10,0004,000-5,000國內(nèi)外主要從從事海水淡化化的廠商中國海水淡化化主要項(xiàng)目潮汐發(fā)電與反反滲透法海水水淡化結(jié)合2010年2月3日星期三的的潮差潮汐能與海水水淡化結(jié)合的的技術(shù)途徑示示意圖潮汐能電能動(dòng)力系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)淡水應(yīng)用潮汐發(fā)電電的技術(shù)優(yōu)勢(shì)勢(shì)1)可靠性和可預(yù)預(yù)測(cè)性-在多元化供電電結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)網(wǎng)中，是最可可信賴的再生生能源。2)占用土地非常常少(移民少)、不占用海區(qū)區(qū)(無利益沖突)、建設(shè)周期短短。3)電站建設(shè)規(guī)模模與投資資金金、經(jīng)濟(jì)發(fā)展展速度的高度度協(xié)調(diào)和具有有可申縮性。。4)電站設(shè)備維護(hù)護(hù)簡單、營運(yùn)運(yùn)費(fèi)用低廉*。*風(fēng)電設(shè)備售后后維修等成本本支出可占總總支出的30%(金風(fēng)科技董事事長武鋼-09年7月9日);5)應(yīng)用地域廣闊闊-沿海地區(qū)*、河道、水壩壩泄水道。*“由由于于考考慮慮到到平潭潭多臺(tái)臺(tái)風(fēng)風(fēng)的的因因素素，，在在平潭潭上同同樣樣一一個(gè)個(gè)項(xiàng)項(xiàng)目目比比在在內(nèi)內(nèi)地地要要增增加加約約40%的成成本本””(海南南華華能能文文昌昌風(fēng)風(fēng)電電廠廠-12萬千千瓦瓦/5.5億-人民民網(wǎng)網(wǎng)海海南南視視窗窗09年6月14日)。6)最為為環(huán)環(huán)保保-無噪噪音音、、無無不不雅雅景景觀觀、、對(duì)對(duì)水水域域的的生生物物無無有有害害的的影影響響。。應(yīng)用用反反滲滲透透法法（（RO）技技術(shù)術(shù)優(yōu)優(yōu)勢(shì)勢(shì)適合合采采用用RO海水水淡淡化化的的地地方方：：沒有有蒸蒸汽汽，，只只有有電電力力的的地地方方：：如如海海島島，，沒沒有有供供熱熱的的地地方方；；海水水的的水水質(zhì)質(zhì)好好，，污污染染小小，，水水質(zhì)質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定定；；水溫溫高高，，如如我我國國的的南南方方海海域域。。RO技術(shù)術(shù)同同蒸蒸餾餾法法相相比比較較有有以以下下優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：RO應(yīng)用用范范圍圍廣廣：：廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用于于海海水水、、苦苦咸咸水水淡淡化化、、污污水水處處理理；；純純水水、、超超純純水水制制備備；；化化工工分分離離、、濃濃縮縮、、提提純純等等領(lǐng)領(lǐng)域域。。工工程程遍遍布布電電力力、、電電子子、、化化工工、、輕輕工工、、煤煤炭炭、、環(huán)環(huán)保保、、醫(yī)醫(yī)藥藥、、食食品品、、市市政政等等行行業(yè)業(yè)，，市市場(chǎng)場(chǎng)容容量量特特別別巨巨大大。。RO工程程應(yīng)應(yīng)用用技技術(shù)術(shù)易易于于掌掌握握：：反滲滲透透海海水水淡淡化化主主要要是是一一個(gè)個(gè)工工程程集集成成技技術(shù)術(shù)，，主主要要由由預(yù)預(yù)處處理理、、高高壓壓泵泵、、膜膜組組件件、、能能量量回回收收裝裝置置、、后后處處理理等等組組成成，，相相關(guān)關(guān)部部分分都都有有專專業(yè)業(yè)廠廠商商提提供供，，做做工工程程項(xiàng)項(xiàng)目目主主要要在在于于系系統(tǒng)統(tǒng)集集成成、、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)積積累累等等等等。。RO工程程投投資資小?。海赫嫉氐孛婷娣e積小小、、設(shè)設(shè)備備費(fèi)費(fèi)用用低低。。技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展迅迅速速，，膜膜性性能能的的不不斷斷提提高高，，成成本本不不斷斷降降低低；；泵泵和和能能量量回回收收裝裝置置效效率率不不斷斷提提高高，，系系統(tǒng)統(tǒng)能能耗耗降降低低，，最最后后的的結(jié)結(jié)果果是是工工程程造造價(jià)價(jià)和和運(yùn)運(yùn)行行成成本本持持續(xù)續(xù)降降低低。。不需需要要汽汽源源：：對(duì)于于場(chǎng)場(chǎng)地地選選擇擇非非常常靈靈活活，，只只要要有有電電力力的的地地方方就就可可以以采采用用RO海水水淡淡化化的的方方法法，，不不需需要要蒸蒸汽汽。。設(shè)備備成成本本相相對(duì)對(duì)較較低低：：由于于金金屬屬材材料料價(jià)價(jià)格格快快速速增增漲漲，，以以不不銹銹鋼鋼、、銅銅合合金金、、鈦鈦、、鋁鋁合合金金等等為為主主要要原原材材料料的的蒸蒸餾餾法法海海水水淡淡化化設(shè)設(shè)備備制制造造成成本本快快速速增增加加。。設(shè)計(jì)計(jì)單單位位熟熟悉悉：：RO不但但是是海海水水淡淡化化的的方方式式，，也也大大量量運(yùn)運(yùn)用用在在工工業(yè)業(yè)水水處處理理、、純純水水和和超超純純水水的的制制備備領(lǐng)領(lǐng)域域，，同同樣樣在在電電力力行行業(yè)業(yè)水水處處理理方方面面運(yùn)運(yùn)用用非非常常廣廣泛泛。。海水水淡淡化化存存在在主主要要問問題題海水水淡淡化化以以目目前前使使用用較較多多的的反反滲滲透透技技術(shù)術(shù)而而言言，，淡淡水水產(chǎn)產(chǎn)水水率率約約為為處處理理海海水水量量的的2/3，而而余余下下的的1/3則形形成成含含鹽鹽量量極極高高的的所所謂謂““濃濃縮縮液液””。。一一般般而而言言，，濃濃縮縮液液通通常常被被作作為為副副產(chǎn)產(chǎn)品品或或““廢廢棄棄物物””而而排排回回大大海海。。重新新排排回回到到海海中中的的水水的的鹽鹽度度很很高高，，而而海海水水淡淡化化推推廣廣后后，，廢廢水水排排放放量量增增大大，，必必然然會(huì)會(huì)提提高高海海水水的的鹽鹽度度，，由由于于海海洋洋生生物物對(duì)對(duì)鹽鹽度度的的有有一一定定的的適適應(yīng)應(yīng)范范圍圍，，當(dāng)當(dāng)海海水水含含鹽鹽度度超超過過了了海海洋洋生生物物的的承承受受能能力力時(shí)時(shí)，，便便不不利利于于其其生生長長，，甚甚至至使使生生物物多多樣樣性性遭遭到到破破壞壞。。海水水淡淡化化廢廢水水中中常常常常還還有有一一些些污污染染物物，，一一類類是是化化學(xué)學(xué)添添加加劑劑,如生生物物殺殺滅滅劑劑(通常常為為氯氯氣氣或或次次氯氯酸酸鈉鈉)、抑抑垢垢劑劑(通常常為為聚聚磷磷酸酸鹽鹽)、防防沫沫劑劑、、防防蝕蝕劑劑、、酸酸洗洗劑劑等等；；另另一一類類是是由由管管路路腐腐蝕蝕產(chǎn)產(chǎn)生生的的毒毒性性重重金金屬屬，，如如Cu、Ni、Mo、Cr、Zn等。。以以上上污污染染物物對(duì)對(duì)海海洋洋生生物物的的繁繁殖殖生生長長無無疑疑是是不不利利的的。。排放放的的廢廢水水溫溫度度的的比比海海水水溫溫度度高高，，同同樣樣會(huì)會(huì)直直接接影影響響海海洋洋生生物物的的生生長長和和繁繁殖殖。。大大部部分分的的海海洋洋生生物物都都是是在在一一定定的的溫溫度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行行生生命命活活動(dòng)動(dòng)，，溫溫度度的的改改變變會(huì)會(huì)影影響響海海洋洋生生物物的的生生理理機(jī)機(jī)能能，，并并影影響響其其產(chǎn)產(chǎn)卵卵、、生生長長及及幼幼蟲蟲孵孵化化能能力力。。此此外外，，廢廢水水溫溫度度的的升升高高將將導(dǎo)導(dǎo)致致接接受受水水體體溶溶解解氧氧含含量量的的降降低低,而間間接接對(duì)對(duì)海海洋洋生生物物和和水水質(zhì)質(zhì)產(chǎn)產(chǎn)生生不不利利影影響響。。十萬萬千千瓦瓦潮潮汐汐發(fā)發(fā)電電站站建建設(shè)設(shè)費(fèi)費(fèi)用用的的框框算算(北美美區(qū)區(qū)-美元元)EPRI––TP-004NA,P91,Nov.9,20051.如果果使使用用UEK公司司制制造造的的潮潮汐汐發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)(海-河兩兩用用型型；；以以2005年的的美美元元定定價(jià)價(jià))：*單機(jī)機(jī)最最大大設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)發(fā)發(fā)電電功功率率：：400千瓦瓦；；設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)最最大大潮潮汐汐流流速速：：約約3米/秒(5.8節(jié))*發(fā)電電機(jī)機(jī)單單機(jī)機(jī)價(jià)價(jià)格格:300,566美元元(10%,中國國:$270,509)*單機(jī)機(jī)安安裝裝價(jià)價(jià)格格48,000美元元(33%,中國國:$1,584)*附助助設(shè)設(shè)備備(如岸岸邊邊的的輸輸-變電電設(shè)設(shè)備備):124，400美元元(50%,中國:$62,200)*發(fā)電機(jī)機(jī)單機(jī)機(jī)總制制造-安裝成成本:472,966美元(中國:$334,293)即,每千瓦瓦的建建設(shè)成本為:1,182美元/千瓦(中國:$835/千瓦)*發(fā)電機(jī)機(jī)制造造-安裝成成本約約占整整體建建設(shè)費(fèi)費(fèi)用的的3分之2(另外的的3分一為為人工工支出出)；那么，，每千千瓦的的電站站建設(shè)設(shè)總成本本為:1,773美元/千瓦(中國:$1,254/千瓦)2.十萬千千瓦潮潮汐發(fā)發(fā)電站站建設(shè)設(shè)費(fèi)用用=十萬千千瓦千千瓦x1,773美元=1億7千7百萬美美元(中國:1.254億美元元=約8.78億元人人民幣幣)注：電電站的的年度度管理理、設(shè)設(shè)備維維修等等所有有營運(yùn)運(yùn)費(fèi)用用為：：每度電電約4-12美分(2005)十萬千千瓦潮潮汐發(fā)發(fā)電站站的年年度營營收概概算(人民幣幣)根據(jù)北北美七七海區(qū)區(qū)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)電站站的建建站統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)數(shù)字:EPRI––TP-008*年度營營收=年產(chǎn)電電量(度)x每度電電的上上網(wǎng)電電價(jià)*年產(chǎn)電電量=設(shè)備使使用率率x全年總總時(shí)數(shù)數(shù)*設(shè)備使使用率率=35%，即，，十萬萬千瓦瓦潮汐汐發(fā)電電站的的全年年實(shí)際際使用用效率率為：：100,000千瓦x35%=35,000千瓦(3萬五千瓦)*全年總總時(shí)數(shù)數(shù)=365x24=8760小時(shí);*全年產(chǎn)產(chǎn)電量量=35,000千瓦x8760小時(shí)=306,600,000度以風(fēng)電電價(jià)0.61元/度：十萬千千瓦發(fā)發(fā)電站站年度度營收收=306,600,000度x0.61元=1億8千7百萬元元以風(fēng)電電高端價(jià)價(jià)(0.61元/度)與太陽陽能底底端價(jià)價(jià)(1.1元/度)之間的的中價(jià)價(jià):0.85元/度：十萬千千瓦發(fā)發(fā)電站站年度度營收=306,600,000度x0.85元=約2億6千萬元元以太陽陽能電電價(jià)1.10元/度：十萬千千瓦發(fā)發(fā)電站站年度度營收收=306,600,000度x1.10元=3億3千7百萬元元以煤電電上網(wǎng)網(wǎng)電價(jià)價(jià)0.35元/度：十萬千千瓦發(fā)發(fā)電站站年度度營收收=306,600,000度x0.35元=1億7百三十十萬元元*在中國國建設(shè)設(shè)一座座十萬萬千瓦瓦潮汐汐發(fā)電電站費(fèi)費(fèi)用:約8.78億元人人民幣幣海水淡淡化經(jīng)經(jīng)濟(jì)上上的優(yōu)優(yōu)勢(shì)國際上上，目目前海海水淡淡化綜綜合成成本約約0.60美元/噸，國國內(nèi)成成本在在5-8元/噸，苦苦咸水水淡化化在2-4元/噸。我國海海水淡淡化示示范工工程噸噸水成成本約約在5元左右右：{以1000噸級(jí)反反滲透透法海海水淡淡化示示范工工程為為例，，噸淡淡化水水生產(chǎn)產(chǎn)耗電電4度，折合合2元；設(shè)設(shè)備折折舊按按照15年壽命命計(jì)算算，折折合2元；作作業(yè)過過程中中添加加的藥藥劑和和耗費(fèi)費(fèi)的人人工總總共折折合1元，共共計(jì)5元。}國際上上，許許多國國家自自來水水價(jià)格格已經(jīng)經(jīng)高于于淡化化海水水，海海水淡淡化已已經(jīng)具具有競(jìng)競(jìng)爭力力在我國國，受受政府府補(bǔ)貼貼等因因素影影響，，自來來水價(jià)價(jià)偏低低，僅僅為國國際水水平1/3，淡化化海水水民用用成本本仍然然偏高高。海水淡淡化推推廣的的障礙礙海水淡淡化目目前不不能有有效的的推廣廣的重重要原原因就就是其其投資資成本本高，，導(dǎo)致致淡水水水價(jià)價(jià)高。。所謂謂的成成本高高是與與非淡淡化水水相比比較而而言的的，普普通自自來水水廠一一直沿沿襲計(jì)計(jì)劃體體制下下靠國國家補(bǔ)補(bǔ)貼的的投資資方式式，價(jià)價(jià)格與與價(jià)值值嚴(yán)重重不符符，而而海水水淡化化是按按市場(chǎng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)方式式將取取水、、設(shè)備備、生生產(chǎn)、、運(yùn)行行、管管理等等全部部計(jì)入入成本本，自自然比比自來來水價(jià)價(jià)格偏偏高。。但應(yīng)應(yīng)看到到，隨隨著自自來水水運(yùn)營營日趨趨市場(chǎng)場(chǎng)化，，其成成本態(tài)態(tài)勢(shì)與與海水水淡化化相比比，必必將有有巨大大變化化。水質(zhì)相相當(dāng)于于蒸餾餾水，，長期期飲用用可能能會(huì)缺缺乏礦礦物質(zhì)質(zhì)攝入入。是是否要要添加加礦物物質(zhì)或或或作作為高高端直直接飲飲用水水使用用，有有待進(jìn)進(jìn)一步步安全全和經(jīng)經(jīng)濟(jì)評(píng)評(píng)估。。從長期期趨勢(shì)勢(shì)看，，自來來水價(jià)價(jià)格將將不斷斷上漲漲，海海水淡淡化成成本則則不斷斷下降降，淡淡化海海水成成本劣劣勢(shì)在在減小小，競(jìng)競(jìng)爭力力不斷斷提高高。三位一一體的的清潔潔生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)術(shù)將水業(yè)、能能源、鹽業(yè)業(yè)三個(gè)業(yè)已已成熟的行行業(yè)有機(jī)結(jié)結(jié)合而形成成的一種三三位一體的的清潔生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)構(gòu)想想，目的在在于貫徹全全球普遍渴渴望的可持持續(xù)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)戰(zhàn)略以及落落實(shí)我國目目前倡導(dǎo)的的“循環(huán)經(jīng)經(jīng)濟(jì)”。清潔的潮汐汐發(fā)電為反反滲透海水水淡化提供供動(dòng)力需要要，反滲透透的產(chǎn)物不不僅僅是產(chǎn)產(chǎn)生了淡水水，同時(shí)又又為海鹽生生產(chǎn)創(chuàng)造了了高效的濃濃縮液，無無形中等于于減少了2/3的海水蒸發(fā)發(fā)量，即，，縮短了2/3的曬鹽時(shí)間間進(jìn)程。因因此，將將風(fēng)能發(fā)電電、海水淡淡化、海鹽鹽生產(chǎn)這三三個(gè)業(yè)已成成熟的技術(shù)術(shù)有機(jī)結(jié)合合則可能會(huì)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)個(gè)完全沒有有廢棄物與與污染物、、且完全符符合生態(tài)經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理理的新興產(chǎn)產(chǎn)業(yè)。9、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Sunday,December25,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。04:14:4304:14:4304:1412/25/20224:14:43AM11、以我獨(dú)沈久久，愧君相見見頻。。12月-2204:14:4304:14Dec-2225-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。04:14:4304:14:4304:14Sunday,December25,202213、乍見翻疑夢(mèng)夢(mèng)，相悲各問問年。。12月-2212月-2204:14:4304:14:43December25,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。25十十二二月20224:14:43上上午04:14:4312月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。。十二月月224:14上上午午12月月-2204:14December25,202216、行動(dòng)出出成果，，工作出出財(cái)富。。。2022/12/254:14:4304:14:4325December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。4:14:43上午午4:14上午午04:14:4312月-229、沒有失失敗，只只有暫時(shí)時(shí)停止成成功！。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、很多事事情努力力了未必必有結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。04:14:4304:14:4304:1412/25/20224:14:43AM11、成功就是是日復(fù)一日日那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努力力的積累。。。12月-2204:14:4304:14Dec-2225-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對(duì)圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。04:14:4304:14:4304:14Sunday,December25,202213、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。12月-2212月-2204:14:4304:14:43December25,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。25十二二月20224:14:43上上午04:14:4312月-2215、楚塞三湘接接，荊門九派派通。。。十二月224:14上上午12月-2204:14December25