摘　要：世界银行有关专家2002~2004年对中东、北非和中亚地区的海水和咸水淡化项目进行了考察，在此基础上总结了这些地区海水和咸水淡化发展的经验，并从水资源形势、淡化工艺、淡化成本、能源、制度和能力建设、私人部门参与、环境和健康影响等方面，分析了发展淡化水的条件、问题和措施等。2011年中央一号文件明确提出“积极开展海水淡化和综合利用，高度重视雨水、微咸水利用”， 2011年水利部重大课题也聚焦我国海水利用现状、问题和发展对策研究。为此，本文编译了世界银行这份研究报告，并提出了对我国发展淡化水的一些思考。

　　关键词：海水淡化；咸水淡化；中东；北非；中亚；世界银行

　　中图分类号：P747(37+41+36)　　文献标识码：B　　文章编号：1671-1408(2011)08-0083-07

　　 

　　世界银行启动本项目的主要目的是，让世界银行管理方及其对象国家对中东、北非和中亚地区淡化水(指海水或地下咸水去除盐分后的水)市场状况和未来变化有更好的了解。淡化水技术已经广为人知，但对在国家水资源和能源政策背景下，淡化水发展制度框架、私人部门参与(private sector par-ticipation，简称PSP)形式如何影响淡化水发展，则了解不太多。该项目对阿尔及利亚、约旦、突尼 斯、乌兹别克斯坦、塞浦路斯和马耳他进行了调查研究，同时借鉴了美国等发达国家、沙特阿拉伯等富裕海湾国家、西班牙等富裕地中海国家的相关经验。

　　1　调查国淡化水发展概述

　　世界银行研究报告对研究对象国发展淡化水项目的现状(2002~2004年)进行了梳理和比较。调查国(阿尔及利亚、约旦、突尼斯、乌兹别克斯坦、马耳他和塞浦路斯)均面临结构性缺水的问题，将咸水或海水的淡化作为其改善饮用水供应的战略重点。

　　1·1　阿尔及利亚

　　阿尔及利亚油气资源赋存丰富，实施淡化水项目已有多年，但淡化水主要是用于与油气开发项目 相关的工业用途。阿尔及利亚大多数人口临海居住，也有一些内陆城镇和村庄可以获得咸水资源。政府近来在阿尔及尔(阿尔及利亚首都)附近建设了一些小型淡化水厂，作为更大型的反渗透海水淡化工厂建成之前的临时措施。

　　1·2　突尼斯

　　突尼斯在用反渗透和电渗析技术进行咸水淡化方面有丰富经验。目前建成的工厂主要位于突尼斯南部的干旱地区，还有一些工厂正在规划中，例如位于杰尔巴(Jerba)岛的第一座反渗透技术的海水淡化厂。

　　1·3　约　旦

　　约旦的饮用水极为匮乏，但拥有地下咸水资源，这使得咸水淡化的前景非常广阔。约旦在咸水和海水淡化方面的经验非常有限，但这种情况正在改变，目前正在规划许多咸水反渗透淡化工厂，其中一些已经开始建设。由于死海水位不断下降成为突出问题，为此可以通过从红海向死海调水来提升水位，同时利用水位差发电淡化海水，并将产生的卤水排入死海。这将有助于恢复死海水位，同时也可生产大量饮用水。

　　1·4　乌兹别克斯坦

　　乌兹别克斯坦的地区差别很大，在临近里海的卡拉卡尔帕克斯坦，饮用水格外缺乏。政府投资建设了大量使用俄罗斯产品的小型电渗析淡化水厂。这些工厂运作简单，新式设计产品非常耐用。鉴于当地的基础设施情况，这可以说是根据规模选择合适技术的范例。在这里，由于缺少技术工人、资金不足、备用零件供应短缺，采用更复杂的反渗透装备可能难以成功。

　　1·5　马耳他和塞浦路斯

　　马耳他和塞浦路斯为发达国家，在实施水资源综合管理方面，较前述国家更为先进。在开展淡化水项目的同时，这两个国家的政府实施了减少水量漏损、水价改革等节水措施。这两个国家的饮用水供应主要来自于海水淡化，淡化厂多采用反渗透技术，实践证明该技术是非常经济可靠的。两国私人部门都大量参与淡化水厂的建设和运营。

　　表1和表2分别给出了相关国家海水和咸水淡化的产能、技术等相关情况。

　　2　发展淡化水项目的多角度分析

　　淡化水项目的开展涉及当地水资源条件、淡化工艺、生产成本、能源因素、制度框架和管理能力、私人部门参与、环境和健康影响等方面。世界银行报告从这些方面分别对发展淡化水项目的条件、问题和措施予以简要分析。

　　2·1　水资源

　　总体看，淡化水的价格已有所降低，但是仍相对偏高，实施淡化水项目前应首先对解决水资源问题的所有其他选项进行研究，如需求管理和现有水源利用的最优化供给管理等毕竟淡化水常常 是国家解决缺水问题的最后手段。

　　一方面，通过对地表水如湖水和河水的开发或通过抽取地下水，生活、农业和工业用水需求逐步得以满足。当需求继续增长时，开发新水源或扩大现有水源的成本越来越高，因大部分可利用水源已经被开发了。无论从经济还是环境的视角来看，最好的后继水源是节约用水而不是开发新水源。

　　另一方面，随着传统水源日益稀少，或者其进一步开发更加昂贵，政府就将关注点转向限制用水需求或提高现有水源的用水效率以及开发非常规水源，如使用再生水作为市政景观用水和农业灌溉用水或某些工业用水。即便是拥有可无限开发的海水 资源，淡化水常常仍是那些要解决缺水问题的国家的最后手段，因淡化水的成本较高。

　　2·2　淡化水生产工艺

　　本项目调查期间(2002~2004年)最常用的淡化水生产工艺是蒸馏和膜处理，这两种生产工艺在全球已建成的淡化水生产能力中大致平分秋色。出于历史原因，蒸馏技术已经在海水淡化市场占据主流地位，一则因为这种技术便于结合水和电的生产，一则因为能源补贴有利于这些高能耗的技术。不过，大部分新建的淡化水工厂现在多采用膜处理技术，特别是反渗透技术。这主要因为反渗透技术的成本和能耗不断降低，可靠性不断提升。海水的反渗透淡化处理较之蒸馏处理的能耗要少得多，其中电能的耗费与蒸馏处理几乎相当或者更少，与此同时它不需要耗费任何热能。该技术去盐效果具有显著优势，目前正在普遍应用于市场。另一种膜处理技术是电渗析，这种技术在特定环境下和处理特定类型咸水时，较反渗透技术有一定优势。

　　此外，正在积极研究新的处理技术，但是这些更新型的技术，往往对成本的估算过度乐观，很多时候并不能兑现承诺。在近期，不大可能有任何新技术可以挑战反渗透技术在新建淡化水厂特别是海水淡化厂当中的主流地位。可以想象，未来将可能有新的、较反渗透技术更便宜的处理技术出现。但是更可能的是，反渗透和电渗析技术自身的不断进步可以维持其竞争力。

　　2·3　淡化水成本

　　根据本项目调查期间(2002~2004年)的BOT合同，大规模淡化水项目的财务成本在0·45 ~0·52美元/m3的水平。但是，由于存在长期低息贷款、担保和免费土地供应等形式的间接补贴，上述数字较之淡化水的经济成本多少会偏低。由于缺少普遍接受的方法，加之很难获取商业数据，迄今还不能计算淡化水的经济成本，不过这个经济成本估计只会稍稍高于上述数字。进一步说， BOT合同中的单位成本还受到计算方法的影响(如折现和权重问题)。还有，电费的变动在计算水价时通常被忽略，因此在合同期内水价并不能确保不变。较小工厂的单位生产成本要高很多。

　　2·4　能源问题

　　所有淡化处理都使用能源。淡化水处理一向被认为非常耗费能源，但反渗透技术的发展和最新能源回收装置的改进已经使这种形势发生了转变。地中海地区使用反渗透技术的海水淡化工厂，其能耗已降至3 kW /m3，从而使得许多机构可以承受该成本。值得注意的是，在那些富裕的非产油国(马耳他、塞浦路斯和以色列)，私人部门建设的淡化水厂主要采用的是消耗电能的反渗 透技术。

　　在发电需要高质量的水或者能源价格低廉的地区，蒸馏技术会继续使用，或者采用多效蒸馏，或者采用多级闪蒸。不过，即使在历史上更倾向于蒸馏技术的海湾国家，反渗透技术也正在进入淡化水市场。同时应该注意到，油气资源丰富的海湾国家，通常对电厂所用的天然气或使用过程进行补贴，间接补贴了淡化水所用的电力和蒸汽成本，如阿尔及利亚。能源补贴扭曲了淡化水处理技术的选择，使其倾向于能源效率较低的技术。因此对于大规模投资建设淡化水项目的国家，能源政策和能源投入计划应当有所调整，从而对选择合适的淡化水处理技术提供正确的导 向。

　　总而言之，随着人们越来越关注全球气候变化和可持续发展，未来淡化水领域会更倾向于低能耗的淡化水工艺。在遥远地区的小型工厂，使用可再生能源的淡化水工艺更为合适，目前使用可再生能源生产淡化水还处于初期阶段。最可能将可再生能源用于淡化水生产的是那些位处偏远、没有能源输送或能源价格昂贵的小型社区。

　　2·5　制度框架和能力建设

　　淡化水项目的建设和运营能否正常实施，取决于这些机构自身的能力和运作效率，同时更取决于它们与其他机构的相互协调，以及更为宏观的规划、制度和政策。保证淡化水项目正常开展 的重要制度因素包括：一是对水资源管理制定清晰的政策和战略框架，以合理高效利用水资源，并清晰界定淡化水在其政策中的地位；二是清晰界定水资源管理体制和水资源管理机构。可通过一整套法律制度来确立水资源管理各部门的职责，并通过水资源管理部门的政策和战略规划予以更详细具体的规定；三是确定清晰的法律体系，对水资源开发特别是淡化水基础设施及其管理，尽可能在法律上消除关于可行性和限制行为的争议，同时法律体系还应当便于明晰公私合作的界限和范围。

　　水资源管理能力，特别是日益重要的淡化水 管理能力建设，具有无可争议的重要性。一方面要加强管理者和技术团队培训以保障其工作质量，更重要的是应该创造有利于强化管理的政策环境，即通过制定水资源政策、创新合同形式、调整法律体系以达到上述目的。能力建设还需要充分考虑对私人部门的支持，在很多案例中，私人部门还不能适应淡化水领域的高技术和高度竞争市场。

　　2·6　私人部门参与

　　一些国家在海水或咸水淡化基础设施建设中非常需要私人部门参与。引入私人部门参与设计、建设并通常负责运营管理，最主要的考虑是借此引进技术专家、保证运营效率、增加资金投入和分担风 险。

　　不过，吸引私人投资者冒着风险参与淡化水基础设施建设，并非易事。在某些调查国，存在一些明显可知的“国家风险”，即法律体系不清晰，公共部门不擅与私人部门共事，从而可能妨碍私人部门参与，也妨碍公共部门和私人部门的风险分担在某些特定案例中，私人部门参与很少，其原因是市场太小、用水者无力支付水费从而私人运营方无法获取合理回报。如果地方供水公司或地方政府不能对私人部门提供担保，情况更会如此。这些均需国家做好政策准备，如公私合作的权责界定、合作方式选取、价格制度、招标程序等。 在淡化水市场上，本项目调查期间(2002 ~2004年)私人部门参与的类型相当有限，主要有设计—建设(OB)和建设—运营—移交(BOT)或类似的合同方式。这类方式可以满足政府对私人资本投入和高效率运营的需求，而且淡化水项目相对独立，在简单明确的条件和担保下完全新建，吸引项目融资相对而言不成问题。因此， BOT可以作为淡化水项目开发的合适方式。尽管如此，对这种合同方式存在的风险还是需要仔细管理。政府部门作出照付不议( take-or-pay)[1]的承诺、对汇率变化和最终用水户支付的风险作出担保，均需要谨慎评估，以使政府和私人部门之间公平合理地分担这类 风险，否则最终用水户和纳税人将承担本该避免的成本。

　　2·7　环境影响

　　淡化水活动的生态足迹[2]通过技术进步已经有所减小。不过在运营阶段，仍然产生一些显著的环境影响。其一是卤水的排放。这种高浓度的盐溶液可能很热且含有多种化学物质，通常会排入海岸或海洋生态系统，或者当淡化水厂是在内陆时，将排入河流、含水层和土壤。其二是淡化水所用电力和蒸汽在生产过程中的温室气体排放。其三，抽取含盐地下水用来淡化，也会有显著的环境影响。其他影响相对有限，包括噪声、视觉干扰、妨碍公众休闲活动、海水引入的影响、建设阶段的各种环境影响以及突发泄漏造成的潜在影响。

　　与此同时，由于减轻了传统水源的压力，淡化水项目也会带来好的环境影响。特别是海水淡化有助于减轻沿海地下含水层的过度开采，从而防止海水入侵。有些情况下，海水淡化作为一种替代方案，避免了内陆地区使用深层地下水或者兴建大坝和跨流域调水工程，而这些活动通常都有很大的社会和环境成本。

　　消除环境影响的措施包括预防性措施，如加强环境保护制度和水资源保护，以及反应性措施，如建设阶段优化选址；使用更加节能的技术；采用减少环境影响的设计方案和处理技术，包括合理设计入海的排水口，排放前在卤水中掺入海水，以及改进位于旅游景点的工厂设计以消除视觉污染等。

　　2·8　健康问题

　　就使用淡化水的健康影响而言，淡化水中不会有病原体，因此是安全的饮用水。不过，使用蒸馏技术生产的淡化水完全不含矿物质，需要在供饮用前重新矿化，以加入人体必需的矿物质。此外，如果后续处理不足，淡化水加热后会侵蚀管道，而侵蚀物可能污染饮用水。

　　3　基本政策结论

　　通过对这些国家实施淡化水项目的研究，得出以下几点主要的政策结论。

　　3·1　开展淡化水项目需要具备多种条件并且应当作为最后手段

　　　　从各国经验看，单纯依靠淡化水不可能解决供水短缺问题。要最充分地利用淡化水，取决于一系列更为广泛的水资源管理政策。有些国家供水基础设施薄弱、政府干预下水价偏低、管网漏失率太高、水资源管理政策失当，将使得淡化水和其他任何新水源一样不可能得到合理使用，或者淡化水厂可能破损失修。在这类情形下，很可能大量投入会低效利用，淡化水也不能缓解供水短缺，也不会对实现千年发展目标有什么帮助。因此，以上薄弱环节尚未认真解决之前，最好不要大规模开展淡化水项目。要解决这些薄弱环节，需要减少免费用水， 采取适当的成本回收措施，限制对特定目标群体的补贴政策，制定良好的投资计划，实施水资源综合管理，开展适当的环境影响评价，加强水资源管理能力建设等。任何情况下，淡化水必须作为最后选项，只有在认真考虑供水和需求管理并已经采取更廉价的其他选项之后，才考虑实施淡化水项目。

　　3·2　私人部门参与应在投资和运营淡化水厂中发挥更大作用

　　淡化水项目投入较大，需要引入私人资本解决投入不足问题；淡化水建设和运营比较复杂、技术性较强，需要通过私人部门参与引进技术专家，保证运营效率。但前提是政府需要完善法律、健全制 度、提升能力，并在合作中清晰界定公私双方的权责范围。从调查国看，如果不具备前述发展淡化水项目的制度和管理方面的条件，那么在私人部门参与淡化水项目时，如果由政府融资或政府对私人融资作出明确或隐含的担保，淡化水投资可能过度并因此不断浪费国家财力。

　　3·3　技术进步使淡化水项目前景广阔

　　淡化水技术近年已显著发展，较之数十年前，淡化水成本大幅降低，也更为可靠，其能耗降低，也更趋环境友好，如反渗透淡化水技术。这种趋势可能持续下去。2004年世界淡化水产能大约为3 000万m3/d，且仍在持续增长。在近来私人部门参与的淡化水项目中，成本处于大约0·70美元/m3的水平。从中东和北非等地区实践看，发展淡化水项目有能力对缓解全球水资源短缺作出贡献。相对于跨流域调水或农业用水转为市政用水，淡化水提供了一种替代方案。虽然淡化水的成本比几乎所有传统水源都要昂贵，但其成本一般低于继续额外开发传统水源(如水库)和实施跨流域调水等措施的边际成本。同时，淡化水边际成本上升所造成的价格上升是平缓的，一般在用水者支付意愿和支付能力范围内。

　　4　对我国发展海水或咸水淡化的思考

　　2011年中央一号文件《中共中央　国务院关于 加快水利改革发展的决定》指出，水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈，在传统水源开发形势日趋严峻的情况下，加强海水淡化、雨水利用、污水回用等非传统水资源开发利用和管理十分重要。发展海水或咸水淡化具有取水方便、资源量丰富等优势，在借鉴中东、北非和中亚国家经验的基础上，提出以下思考。

　　4·1　尽快开展我国海水和咸水利用现状的全面调查

　　我国的海水和咸水淡化发展及其装备研制和生产仍处于起步阶段。截至2009年，我国海水淡化实际产水量日均24万m3(据国家发展和改革委员会)，主要用于解决沿海城市工业用水和海岛生活用水，用于市政供水的大型海水淡化工程尚属空白。农村饮水安全工程中建设了部分苦咸水淡化项目。而从需求方面看，许多东部发达地区在进一步开发利用传统水源、采取节水措施方面的潜力已经有限，水价高企，发展淡化水特别是海水淡化成为最具吸引力的选项之一。为此，有必要尽快对我国发展淡化水的现状进行全面调查，了解发展淡化水的布局和背景，淡化水生产工艺和技术经济状况，各地区对淡化水的潜在需求，淡化水和传统水资源开发利用的关系，淡化水相关的制度和政策需求等。

　　4·2　加强发展淡化水等非传统水源的规划和政策研究工作

　　从发展的视角看，水利部门需要尽快将发展海水或苦咸水淡化全面纳入水资源管理的决策视野，会同有关部门编制淡化水利用规划，并纳入水资源规划体系中进行水资源统一配置和调度管理。同时海水或苦咸水淡化是一新型产业，需要加强政策研究。世界银行报告列出了发展淡化水项目需要考虑的关键问题清单，如水资源供需形势、淡化水工艺选择、能源问题、制度需求和能力建设、私人部门参与、经济效益评估和环境影响等(见表3所列)。这为水利部门开展淡化水相关政策研究提供了框架，但仍需结合我国实际加以拓展，如发展导向、政策扶持、项目建设运营模式等。

表3　世界银行提出的发展淡化水项目需要考虑的关键问题清单

方　面	内　　　　容
水资源	(1)调查市政、工业和农业用水在内的用水现状及需求，确定总需水量。
	(2)对地区可以获取的常规水资源进行分析，其中也包括那些位处偏远的水源。
	(3)估算利用现有水源解决项目用水的费用。
	(4)确定现有水资源是否得到最佳利用。
	(5)新增的用水需求在多大程度上可以通过废污水再利用得到满足?提高废污水再利用的余地有多大?费用如何?
	(6)是否还有其他非常规水资源可以作为现实可行的选择?例如循环用水。
淡化水工艺	(1)如果常规水资源不敷需求，则需要确定可用于淡化处理的水源(内陆咸水或海水)。
	(2)确定淡化水厂的规模和位置。在规划地区是否适合建设一座以上的淡化水工厂?
	(3)分析确定最适合的淡化水处理工艺。
	(4)估算新建工厂的费用。
能　源	(1)确定淡化水厂的能源需求。
	(2)该地区是否可以获取这些能源或者是否还需要增加额外的能源供应?
	(3)估算淡化水厂所需额外能源的成本，包括能源工厂的建设和运营费用。
制度安排和能力建设	(1)淡化水基础设施建设是否已纳入水资源规划中，是否已有资金安排或可以争取获取资金?
	(2)确定由哪个机构负责管理新建淡化水设施，它是否确实具备运营该项目的能力?
	(3)该机构是否具备运营管理淡化水厂的经验和团队?
	(4)需要具备哪些技术和知识，以及如何通过培训计划和其他教育方式获得这些技术和知识?
私人部门参与(PSP)	(1)判断私人部门参与工厂的运营是否更为有利?为此需要评估政府部门内部在专业技术、管理技巧、融资(包括海外融资)能力和相关经验方面的条件。
	(2)对私人部门参与提供公共服务的相关法规是否已经作出充分的调整?
	(3)接纳私人部门或排除私人部门的最大风险分别是什么?
	(4)政府部门是否有称职的团队对公私合作项目的前期准备、招标和项目实施进行管理和提供支持?
	(5)全面比较私人部门参与的各种不同方式，分析选定的合同类型是否有利于融资，制定实施项目融资所需的补贴政策。
经济和支付能力	(1)对计划的淡化水厂进行成本—收益分析，其中需要考虑额外增加能源生产、采取措施消除不良环境影响等对成本—收益的影响。
	(2)提出融资建议，是通过完全的商业贷款、政府预算、长期低息贷款、国际援助或私人部门发行股票和债券融资，还是通过其他方式?
	(3)使用淡化水而增加的成本对消费者用水费用有何影响?人们能否支付得起增长的费用、是否接受价格的上涨?政府是否愿意为生产成本增加而提供补贴?
环境影响	(1)是否已经制定适当的环境法规?
	(2)对拟建设的淡化水设施进行环境影响评价。
	(3)对消除不良环境影响提出建议。
	(4)对淡化水厂排放卤水造成的影响进行重点研究。
	(5)当产生不能允许的环境影响或违反环境标准和法规时，禁止和消除影响的执行力是否足够?
	(6)淡化水项目在技术、环境、资金和制度方面是否可持续?

　　4·3　对淡化水发展作出战略定位

　　水资源短缺形势加剧，传统水资源开发的边际成本不断上升，与此同时，淡化水相关技术快 速进步，项目建设运营模式不断成熟，生产成本不断下降。淡化水越来越成为具有比较优势的新兴水资源，大规模发展淡化水的各种条件越来越接近临界点。据调查，目前海水淡化成本已接近5元/m3。对于我国东部经济社会发展迅速而水资源短缺日益加剧的地区，特别是京津冀、辽中南等地区而言，在调水、节水的选项之外，增加利用海水淡化水已经日益变得现实。同时，我国农村饮水不安全人口中还有3 000多万人饮用苦咸水，而作为参照，美国目前约360万m3/d的淡化能力中，大部分正是以苦咸水作为水源。苦咸水淡化潜力巨大，且不存在管理部门分割 为此，水利部门需要着眼长远发展，对淡化水的发展作出更清晰的战略定位，包括评估淡化水发展前景及其对传统水资源开发利用项目可能造成的影响，研究制定适应淡化水发展需求、整合传统水资源与淡化水管理的相关制度、政策和规划等。

　　4·4　着手开展淡化水项目实践

　　鉴于淡化水资源的战略重要性和现阶段各种条件的限制性，建议可先行推动小范围的项目实践。各地区应慎重论证选址、工艺、规模和影响，推动严重缺水地区开展适当规模和代表性工艺的淡化水项目。在这些项目实践中，探索和鼓励引进私人部 门参与(特别是有经验的外国公司参与)的建设运营模式，逐步建立跨部门协调的制度和管理体系，整合淡化水生产和配置，探索运用补贴等各种相关政策手段，为建立适应淡化水发展的水利管理制度和政策体系积累经验。

　　本文由水利部发展研究中心杨彦明、王建平编译。内容主要基于世界银行2004年完成的调查报告。世界银行的这个项目由荷兰银行水伙伴项目基金支持，由荷兰和法国研究人员组成的联合咨询机构完成。

　　 

　　注释：

　　[1]也叫作“提取或支付”,公私合作合同的常用条款。规定政府部门确保按照一定限额和价格购买作为合作方的私人部门的产品或服务,即使实际需求达不到该限额而放弃“提取”部分产品和服务,也按照该限额全额“支付”私人部门。这是公私合作中政府分担私人部门经营风险的一种方式。

　　[2]所谓生态足迹,是指项目或活动占用的生态环境资源和产生的生态环境影响。

(责任编辑　陈海燕)