每周一谈十一期:膜系列研究二市场篇之“海水淡化,理想很丰满”


在上期《膜系列研究一技术篇之“神奇的膜法”》中,我们从技术角度介绍了反渗透膜的原理及其基本的应用情况。国内外海水淡化是膜的主要工业应用市场;在国内,该市场主要以试点为主,其中反渗透膜成本具备一定经济性,因而应用占比不断提升;整体上看,海水淡化项目增速决定了反渗透膜工业市场增速,但与其他水供应比较,海水淡化成本较高,因而已建成项目开工率不高,项目呈现非市场化推动的特征。

1.反渗透膜市场调研:产能在提升,外资占主导

如下图所示,2007年以来,中国反渗透膜产量不断增长,2007年为200万m2,预计2013年(今年)达到557万m2。根据数据统计,2005年中国反渗透膜市场销售总额为10亿元;2012年达到20亿元,已占世界总销售额的20%左右(包括内资和外资)。

中国的反渗透膜市场快速发展的同时,也经历了从外资垄断到内资崛起的过程。2008年全球反渗透膜市场的主要玩家有:陶氏化学公司(35.71%)、美国海德能公司(32.05%)、东丽集团(26.56%)以及总和不到6%的科氏工业集团、东洋纺公司和熊津化学等。

其中,在中国市场,2005年国产反渗透膜只占反渗透膜中国总销售额的2.5%-5%;2008年国产反渗透膜份额已经增长至10%(其中,仅“时代沃顿”就占了8%)。随着国内膜市场的快速发展,国产份额有继续增长之势。

2. 应用市场分析:海水淡化工程政府推动,反渗透膜成本经济型显现
反渗透膜的应用领域有海水淡化、处理重金属废水、食品饮料制造等。而海水淡化是反渗透膜的一个重要应用领域。目前主流的海水淡化技术主要是反渗透、多级闪蒸和低温多效。凭借不断降低的成本和较高的出水品质,反渗透膜在海水淡化领域的应用比例不断增长。
如下图为反渗透膜法海水淡化典型工艺流程。

以一个处理规模为6000m3/d的海水淡化工程为例,拆分处理过程中的各项成本。


由上表可以得到两个结论:

1)三种主流海水淡化工艺中,反渗透法单位造水成本最低,但不同地区应有所差异。

2)其中,电力消耗占了反渗透法总成本的40%,固定资产折旧和膜更换费用分别占21%和22%。若要进一步提高反渗透法的吸引力,降低电力消耗是关键;与此同时,延长膜的使用寿命和减少工程支出能够起到重要作用。

3.政府是其主要推动力,成本过高阻碍其大规模应用

根据海水淡化“十二五”规划的统计,截至2010年底,在已建成的海水淡化装机容量中,反渗透法所占比例最高,为60%;蒸馏法所占比例其次,为34. 8%;其他方法合计约5%。

由上文知,膜法海水淡化成本已经接近并低于传统海水淡化方法。同时在海水淡化“十一五”规划中规划建成的6个海水淡化项目中,有2项完全使用反渗透法,3项使用热法/反渗透法。海水淡化“十二五”规划中明确要求建设2个以上5-10万吨/日反渗透海水淡化示范工程以及建设1个以上5-10万吨/日低温多效蒸馏海水淡化示范工程。

同时通过下表又能观察到,超滤膜与反渗透膜耦合、蒸馏法与反渗透膜法耦合等多种工艺耦合技术应用日益普遍,以最大限度降低能耗、提高出水水质和增加系统稳定性;

未来多种工艺耦合的海水淡化项目将占据更多的市场空间。

那为何海水淡化供水迟迟不能大规模应用?因为原水供应的成本更低。

以天津为例,引滦入津的原水价格为1.75元/吨,加上处理工序、管网折旧,总成本约4元/吨。而天津北疆电厂目前海水淡化每吨水成本约4元,通过水处理,用专用输水管网运往自来水厂原水池,运行成本增加了3.6元,达到7.6元/吨。较大的成本差异是导致天津北疆电厂海水淡化项目产能利用率仅为20%的重要原因。

4.结论:长期增长潜力较大,短期应用关键是成本

根据《海水淡化产业发展“十二五”规划》:到2015年,我国海水淡化产能达到220万立方米/日以上。鉴于2010年我国海水淡化产能仅为60立方米/日。按照至2015年海水淡化产能增加160万吨/日、平均海水淡化设备7000元/吨日来测算,未来2010-2015年海水淡化设备投资有望高达112亿元。而作为耗材的反渗透膜,若占总投资额的23%,则市场空间的增量为25.76亿元,比2012年增长128.8%。

而在短期内,由于海水淡化造水成本相较于传统原水供应成本依然偏高,导致产能利用率偏低。未来持续地降低成本或是关键。


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全部评论

mjf888882016-10-16 19:53

@mjf88888

泛泛看看2013-09-21 14:42

总体来看,中国淡水资源不贫乏,大规模海水淡化没有必要
在计算成本时,也要考虑到海水淡化形成的浓盐水的处理成本。直接丢弃在深海,海水盐度变化对海洋生物有很大影响,在环保方面一直有争议

刘老庄2013-09-21 14:27

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