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以色列IDE低成本海水淡化为中国“量身定制”智慧模式
《中国水利报》记者 赵洪涛 / 时间:2014-04-25 16:32:18
  据中国水利网2014年4月25日讯 近日,世界上规模最大、技术最先进的反渗透海水淡化厂――以色列索莱克海水淡化水厂摘得了全球水奖“2014年度海水淡化水厂”奖项,设计、建造、运行该水厂的以色列IDE技术企业也同时获得“2014年度海水淡化企业”奖项,而早在2011年IDE企业就曾获此殊荣。
  那么,目前海水淡化技术有哪些飞跃?海水淡化产业发展如何?中国海水淡化市场有何潜力?近日,记者就这些话题采访了IDE中国企业总经理王双成和IDE技术专家利伯曼(Liberman)博士。
  “不在原料,而在技术”
  “如此重量级的奖项荣归以色列,绝非偶然。”提及索莱克的成功,王双成告诉记者,水资源短缺一直困扰以色列,为此,政府始终致力于建设节水型社会,并强调生态平衡的理念,同时千方百计开拓新的淡水资源渠道,把海水淡化看作解决水资源问题的根本出路。自1999年起,在政府的大力鼓励下,以色列相关企业开始通过海水淡化彻底改变国家缺水的状态。目前以色列大约70%的饮用水来自海水淡化,未来在2020年计划整个以色列的海水淡化水源将完全替代水库水源,海水淡化将100%覆盖全国用水要求。
  历经50年的研发,以色列海水淡化技术的安全性、经济性、稳定性等都经受住了时间和实践的检验。
  比如对于“膜”的认识。荣获“2014年度海水淡化水厂”奖项的索莱克水厂与其他大型海水反渗透设施的革命性区别,正是在全球首次应用了16英寸的膜并且垂直布置。与常规的8英寸膜相比,这种创新方式减少了大量占地面积,节省了大量膜件部件、膜壳和联管管件的数量规格,且易于快速安装维护。
  虽然“膜”占据着一个水厂的重要位置,但在王双成看来,却并非关键:“海水淡化不是设备的简单组合,关键在于设计。”他告诉记者,IDE作为海水淡化的专业技术企业,与国际制造厂商合作并购买设备产品,即便是索莱克水厂最具革命性的16英寸膜,也并非由IDE制造。“IDE不是生产‘膜’的厂家,而是有设计、使用的经验。海水淡化厂是一个整体,不是部件,这就好比买汽车,不能一味地追求发动机,而是要看整体配置、综合成本。”
  对比而言,中国不乏制造高水平的泵、阀门、控制系统以及膜等设备产品的厂商,即便IDE在国内推广的项目中,80%的设备也是就地取材、国内制造。但这并不意味着“国产化”的成功,如何把这些部件有机地组合在一起,确保经济、高效、稳定运行和低水价,才是一个成功的海水淡化厂最需要的技术和经验,而这恰恰是IDE的核心竞争力。
  注重细节 量身定制
  在一般人看来,海水淡化要达到经济、高效、稳定,确保投资无风险、运行安全,保证水厂的高利用率包括可接受的水价,需要大量的“高科技”投入。但在拥有诸多专利技术的IDE企业CTO利伯曼博士眼中,这些复杂的科学技术均来源于对“细节”的追求和研究。根据不同的项目条件,合理地选择工艺,无论是热法还是膜法,而绝非一提到海水淡化就是膜法或者是热法。
  “比如膜组件的规模和数量,并非越大越好,越多越好。”利伯曼告诉记者,在研究和实践过程中,他们发现,膜组件规模太小、太少,会影响产能和投资,但规模太大、太多,反而会增加成本和故障率,严重影响稳定运行和效率。因此,膜组件的使用数量和规模应选取一个平衡点,不能太大,在实际设计中都有特定的公式计算。单个比较膜组件,差别也许很细微,但当成万个膜组建集成在一起时,效果就会非常明显。
  “再比如对能源的利用,要精打细算。”利伯曼先容,能耗成本占据了海水淡化成本的30%到50%左右,这直接影响制水成本,许多海水淡化厂都自建电厂来“省钱”。但是以色列海德拉水厂因受地形限制,无法建设独立的发电厂,只能从市政电网购电。他经过分析研究,设计发明了错峰运行技术,即白天电价高峰期,以基本满足设备运行需求为目标,夜晚电价优惠期,利用设备余量,满负荷运行,确保全天产水量达到52.6万吨。虽然只是一个细节优化,却解决了高成本的关键性问题。
  这种对细节的极致追求,让IDE在海水淡化技术中不断推陈出新,创造了诸多奇迹。IDE不仅建造了世界上技术最先进、规模最大的反渗透海水淡化厂,而且将每吨水的耗电量控制在1.2~1.5度,远远低于行业内4度电的程度,为海水淡化设立了低成本的新标杆。而该水厂生产的每立方米水仅为57美分,也被公认为“最具竞争力的价格”。
  正因基于对细节的考虑,IDE始终秉承了量身定制的理念。“索莱克水厂,海德拉水厂,阿什克隆水厂,作为反渗透(SWRO)水厂都是世界顶尖级的。但是,你或许想把它们的图纸拿过来,在中国的海边建一个同样的水厂,实际上并不会达到理想的效果,因为你的一系列自然和客观条件并不相同。”王双成告诉记者,建设海水淡化厂绝不是“一拍脑袋,一张图纸”,项目选址的地理位置、海水取水口的设定、当地气候条件、可利用的能源、海水的温度及水质等条件甚至取水口位置、输水管线距离和高度等诸多细节都影响着水厂的效率和成本,应在设计之初优先考虑。“而在设计过程中的复杂技术调整和优化更需要根据每一个水厂的各自条件需要而特制,以达到最大的性能,最低的成本。”王双成说,这就是IDE一贯的量身定制模式。
  看好市场 信心十足
  40多年以来,IDE为全世界40个国家建设了400多个水厂,日产量达350万立方米。这是IDE最为之骄傲的一份成绩单。
  王双成告诉记者,虽然IDE业务覆盖全球,但仍“将中国视为最大的、最重要的海水淡化市场,在中国配备了最完整的团队,将中国的项目列为优先等级,使用最先进的技术。”
  但是,目前中国的海水淡化市场仍较为平静,许多项目仍在酝酿之中。海水淡化投资巨大,在没有充足的工程经验和设计的前提下贸然进行,一旦出现问题,损失巨大。当然,除了关键技术外,还面临来自水价和供水调度商业约定等问题,需要系统地考虑技术条件、行业背景、市场环境、政府需求和产业结构等多项因素和整体环境。
  “据悉北京市将要实施阶梯水价,强化价格杠杆的作用,这对于水工业市场是一个利好消息。”王双成认为,国内海水淡化在水价政策上没有优势,因此,实施阶梯水价,无疑为海水淡化市场打了一针强心剂。
  中国水资源短缺已迫在眉睫,加强对海水淡化的研发,提高技术实力固然重要,但对于用户来说,更希翼能将成果直接拿来,“短平快”地投入使用,解决局部缺水的状态。从这一点看,IDE在海水淡化领域几十年的丰富工程实践和经验,对于中国乃至世界的海水淡化产业尤为珍贵,这也是IDE存在的原因。
  实际上,IDE的业务涉及水处理行业的方方面面,企业80%的人为专业技术人员和世界级专家。最近,IDE还成立了“海水淡化医院”,面向全世界上万家海水淡化厂,针对其中的不安全、高耗能、低效率等问题提供技术支撑和设计优化,这在世界范围内还是首次。
  利伯曼还告诉记者,目前IDE还研发了延迟渗透技术(PRO),在冬季对水量需求少的情况下,通过反渗透水厂装置余量与其他水源包括中水混合来发电,可以让膜法海水淡化厂实现水电联产。该技术预计2~3年内将投入市场。
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