澳大利亚海水淡化对我国的借鉴研究

王 静，刘淑静，邢淑颖，徐 显

（国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 天津 300192）

澳大利亚是个水资源十分短缺的国家。根据2010年联合国粮农组织的数据，澳大利亚可更新水资源量仅为4.9×1011m3/yr，且水资源地区分布不均、降水量年内年际分配不均，全国多个地区都面临着严重的缺水问题。随着人口增长、环境恶化以及气候改变，澳大利亚水资源短缺形势日益严峻。尤其是在珀斯、悉尼等大城市，市政供水日益紧张，用水问题逐渐成为制约当地社会及经济发展的瓶颈。

澳大利亚饮用水主要是自然降水，并依赖大坝蓄水供水。为弥补澳大利亚供水体系对降雨的严重依赖，增加水库储水量，保障澳大利亚供水体系安全，近年来海水淡化在澳大利亚的沿海缺水地区得到了迅速发展[1]。

1 澳大利亚海水淡化应用情况

1.1 澳大利亚海水淡化装机规模

截至2012年8月，澳大利亚海水淡化能力近1.0×106m3/d。大型海水淡化工程主要有2007年建成的1.4×105m3/d珀斯海水淡化工程、2009年建成的1.25×105m3/d黄金海岸海水淡化工程、2010年建成的2.5×105m3/d悉尼海水淡化工程以及2011年建成的阿德莱德3.0×105m3/d海水淡化工程等。

图1为澳大利亚海水淡化增长示意图。由图可以看出，2005年以前，澳大利亚海水淡化工程是非常少的，直到2007年珀斯海水淡化工程建成后，全国海水淡化应用才开始迅速增加。

除已建工程外，澳大利亚有14座海水淡化工程正在建设中，总海水淡化能力达到8.3×105m3/d。其中3座淡化工程设计能力超过1.0×105m3/d，最大海水淡化工程装机能力达到4.4×105m3/d。根据GWI预测，澳大利亚将成为2012—2016年世界第八大淡化市场，市场规模将达到1.8×106m3/d。

1.2 澳大利亚海水淡化的主要用途

当前澳大利亚海水淡化水主要用于市政，占总装机规模的96.66%，其次为工业、旅游和军用（图2）。这说明海水淡化水的安全性和供水稳定性已经普遍被当地居民和水务部门所接受，实现了海水淡化工程规划论证时政府所赋予的水资源保障作用。

目前珀斯海水淡化工程供当地150万居民使用，可满足珀斯市政用水的17%[2]。悉尼海水淡化工程海水淡化水量占当地市政用水的15%。根据悉尼水务公司报道，悉尼海水淡化工程淡化水水质完全满足《澳大利亚饮用水标准》的各项要求，并由新南威尔士州卫生署负责监控调节[3，4]。

1.3 可再生能源在澳大利亚海水淡化工程中的应用

为了尽量降低海水淡化工程可能产生的负面影响，澳大利亚注重可再生能源在海水淡化中的利用。

早在1982年，西澳大利亚州便在珀斯开始了可再生能源与海水淡化技术的耦合应用实践[5]。经过多年发展，目前澳大利亚多个已建、在建的大型海水淡化项目都有专门的风力发电厂为其提供所需能源。如珀斯海水淡化工程建成前，西澳大利亚州就已新建了一座80 MW的风力发电厂，为其提供全部能源[6]。南方海水淡化工程由装机规模分别为10 MW和55 MW的两个风力电场提供动力。作为建立悉尼淡化工程的承诺之一，悉尼水务公司在新南威尔士的Bungendore专门建立了一座拥有67台涡轮机的风力发电厂，发电功率可达140 MW，远大于淡化工程所需。即使在风力很小的天气，发电量也能满足淡化工程需要，从而避免了使用传统的化石能源带来的温室气体排放问题。

2 澳大利亚市政海水淡化工程运营模式

近年来澳大利亚已建、在建大型市政海水淡化工程大多采用政府出资的DBO（Design-Build-Operate，设计—建设—运营）建造运营模式，如已建的珀斯海水淡化工程、黄金海岸海水淡化工程、悉尼海水淡化工程、南方海水淡化工程等。

DBO的特点是由政府负责融资；由承包商负责工程的设计、建设及运营，并在工程使用期间满足公共部门的运作要求。承包商负责设施的维修保养，以及更换在合同期内已经超过其使用期的资产。合同期满后，资产所有权移交回公共部门。在DBO架构下，融资是由公共部门负责，项目所有权也始终归公共部门所有，承包商收回成本的唯一途径就是公共部门的付款。

以昆士兰州黄金海岸海水淡化工程为例，该工程是“黄金海岸城水资源战略”以及“昆士兰东南区域干旱时期水资源应急供应规划”的组成部分，由黄金海岸城当地政府提出。工程装机规模1.25×105m3/d，可根据需要以33.66%或100%的产水量运行，最多向66.5万人供应日常用水。项目所有权由昆士兰州政府水务公司WaterSecure（现为SureSmart公司）所有，项目的设计、建造及运营由威立雅水务、约翰·霍兰德公司共同承担，合同期限是10年。

3 澳大利亚海水淡化工程审批情况

澳大利亚注重海水淡化工程审批工作。为确保淡化工程安全稳定运营，当地政府根据常规重大工程审批手续以及专门补充制定有关程序，对海水淡化工程的设计、建设、运营过程进行了系统、规范的管理。

如新南威尔士对海水淡化工程的审批包括淡化厂（包括取水和排放措施）和管网（包括饮用水泵站）2个部分。悉尼海水淡化工程自2005年11月由悉尼水务公司向新南威尔士州规划部提出重大项目申请，到2009年3月淡化工程基本完成，共经历了来自新南威尔士州规划部、海事局、环保署，澳大利亚交通与地方设施部机场环境保护及建设管理办公室、悉尼机场有限公司、悉尼港口公司等多个单位的30多项审批手续。包括规划部颁布的淡化厂/淡化水输送工程立项许可、正式批准许可、批准淡化厂/淡化水输送工程环境影响报告；环保局颁布的淡化厂/淡化水输送工程环境保护许可；海事局颁布的临时码头/临时厂区建设许可、出海调查许可、海底挖掘许可；机场港口部门颁布的管辖区域淡化水管线穿越许可等[4]。

各部门职责明确的审批范围和审批权限构成了新南威尔士州海水淡化工程的审批管理体系，从而为悉尼海水淡化工程的策划、设计、建设和安全稳定运营提供了重要保障。

4 澳大利亚海水淡化环境影响管理情况

澳大利亚政府和公众在承认海水淡化对解决水资源短缺问题贡献的同时，对发展海水淡化工程也十分谨慎，主要是出于海水淡化环境影响方面的考虑。在环境保护团体的反对下，珀斯、悉尼等地几个大型海水淡化工程的建设都曾因此而延期。为此，澳大利亚采取了多项措施。如为保护海洋环境、消除公众对海水淡化的忧虑，珀斯海水淡化工程对取水口及浓盐水排放口进行了水下视频监测。监测结果表明：取水方面，采取了降低流速的方式，取水设施周围鱼类和浮游植物活动行为正常，未受取水设施运行的影响[7]。排水方面，选择了水动力交换条件良好的海域并安装扩散器等，在距排水口几十米的范围内，海水就能恢复到正常盐度和温度，排放对鱼类和其他海洋生物影响较小。

为减少淡化工程对陆地和海洋环境的负面影响，新南威尔士州的认可审批部要求悉尼海水淡化工程建造前就制定11项淡化厂管理计划和10项管网管理计划。悉尼水务公司为确保工程运营过程中海洋环境能够得到良好的保护，采取了有利于环境保护的海底取水及海底排放浓盐水的方式；对位于淡化工程的周围海域开展了调查，对位于塔斯曼海的取水及排放区域进行监测；并根据新南威尔士州的《海洋及河口监测程序》，在海水淡化工程设计、建造、管道铺设及运营等各个阶段对工程周围海域及取水排放区进行了环境影响监测。监测结果证明：在距排水口50～70 m内，海水就能恢复到正常盐度和温度，排放对鱼类和其他海洋生物几乎无影响[4]。

5 澳大利亚海水淡化发展对我国的借鉴意义

我国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4。沿海地区经济发达、人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，是解决我国沿海地区淡水短缺的有效手段，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展，具有现实意义和战略意义。

我国海水淡化起步于20世纪60年代。在国家多个五年计划的连续支持下，已经掌握低温多效和反渗透两大主流海水淡化技术，建成多个具有自主知识产权的千吨级和万吨级示范工程，技术经济日趋合理。国家陆续出台全国《海水利用专项规划》、《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》等专项政策。截至2011年底，我国海水淡化装机规模已由10年前的不足3.0×104m3/d增加到近6.0×105m3/d，我国海水淡化事业呈现出良好的发展前景。

在我国海水淡化起步较早、发展较快的同时，也存在着一些问题。例如：除海岛外，海水淡化水主要应用在电力、钢铁、化工企业，市政供水开展的很少；很多地方有条件利用海水却不利用，而采用远距离调水等方式，形成了沿海与内陆争水的局面；海水淡化环境影响尚需进一步深入研究及监视监测等。

澳大利亚海水淡化经验可为我国进一步发展海水淡化产业并建立完善海水利用管理制度提供借鉴。现结合我国海水淡化产业现状，提出4点政策建议如下：

一是重视海水淡化在保障水资源安全中的作用。从战略上统筹协调海水淡化与本地水开采、调水输水及再生水开发利用的关系，将海水纳入当地水供应保障体系，使海水淡化水成为改变和优化地区水资源结构的有效途径。推动淡化水进入市政管网，实现区域供水。

二是建立适合我国的海水淡化供水运营机制。为保障面向居民的沿海地区安全稳定供水，根据我国国情，对于以市政供水为目的的海水淡化工程，建议采用以政府资金为引导，国家、地方、用户多方联合融资的方法，探索多元化、多渠道、多层次海水淡化运营模式。

三是完善海水淡化工程审批程序。将融资方式、运营模式、工程设计、能源消耗、用海方式、取水排放等纳入审批，从而建立完善我国海水淡化工程立项、建设、运营及供水审批流程。通过规范有效的工程审批程序，规避国家及企业投资风险、保障项目用海及海洋环境安全、确保沿海居民的安全稳定供水。

四是开展海水淡化海洋环境影响评估。建立海水淡化工程环境监测制度。对于新建海水淡化工程，除必须按照有关法律法规的要求开展环境影响评价外，还必须在一段运营期内开展海洋环境影响后评估工作。通过科学调查，客观、公正评估海水淡化工程对海洋环境的影响，指导已建淡化工程的升级改造以及待建淡化工程的设计建设工作。

[1]EI I.，Okour Y.，Son H.K.，et al.Desalination plants in Australia，review and facts[J].Desalination，2009，247：1-4.

[2]Water-technology.net.Perth Seawater Desalination Plant，Australia[EB/OL].[2012-08-21].http：//www.water-technology.net/projects/perth/.

[3]Water-technology.net.Kurnell Desalination Plant，Australia[EB/OL].[2012-08-23].http：//www.water-technology.net/projects/kurnell-desalination/.

[4]SydneyWater.Desalination[EB/OL].[2012-04-27].http：//www.sydneywater.com.au/water4life/desalination/.

[5]Harrison D.G..，Ho G.E.，Mathew K..Desalination using renewable energy in Australia [J].Renewable Energy，1996，8（4）：590-513.

[6]Chantel M.Renewable Desalination Market Analysis：Oceania，South Africa，Middle East&North Africa[R].Aquamarine Power Ltd，2010.

[7]Water Corporation of Western Australia.Perth seawater desalination Plant water quality monitoring programmer baseline component[R]，2008.