5.3.1 淡水主要取用方式的成本比较

5.3.1 淡水主要取用方式的成本比较

目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、远程调水和海水(苦咸水)淡化三种。开采地下水作为一个重要的开源措施,工程量小、成本低,这是很吸引人的优点,但地下取水受资源条件限制很大,而且许多地区多年来由于过度开采地下水,已形成地下漏斗,造成房屋倾斜,甚至导致了海水倒灌等环境危害,地下水的开采已经受到制约。

远程调水,目前并没有把工程投资费用以及被引水地区的间接经济损失计算在内,仅以日常运行费用、管理费计算其成本,这与真实成本相差很大。其实引水工程,除了巨额的投资之外,还要占用大量耕地,还存在被引水地区的环境危害等问题。

此外,较为常见的新型利用方法有中水回用、污水资源化、雨水利用、节水等,天津还开展了海水直接利用等。为了探讨海水淡化工程与其他新型水资源利用方法相比较而言的优劣性,选取较为典型的南水北调、中水回用与污水资源化、雨水利用3种方式进行成本分析,并与以天津北疆发电厂海水淡化工程为实例的海水淡化成本进行综合比较。

目前有很多专家对南水北调工程实施后的单位成本进行过研究,其预测结果互相之间也有很大的差别。有研究认为中线工程引长江水至北京,按现行不变成本计算,引水成本在5元/m3以上,更有专家给出了20元/m3的预测成本。尽管现在各方还没有准确的最终成本数据,但是可以确定的一点是,由于目前原材料价格、人工费等各方面费用的大幅上涨,南水北调的最终成本早已超出了最初的预算并很难得到控制。对于京津地区而言,与以上天津北疆发电厂海水淡化项目成本数据相比较,南水北调工程竣工后引水的单位成本已远超海水淡化工程。从资源成本、机会成本和外部成本等方面考虑,南水北调是将南方丰沛的水资源调往水资源稀缺的北方,随着调水量的增加,以及南方用水量的不断增长,水环境的恶化(污染和盐水入侵等),南方水资源使用的边际机会成本将不断上升。北疆电厂水电联产浓海水制盐的方案带来的环境成本近乎为零排放,同样优于南水北调工程可能带来的种种环境影响。因此,从各方面考虑,海水淡化相较于南水北调对于缓解京津地区水危机而言具有竞争优势。在南水北调工程并不能完全满足京津地区未来全部用水需求的情况下,尤其应大力支持海水淡化项目发展。

城市污水资源化是指城市生活污水和工业废水经过适当处理达到一定的水质标准,使之变为城市水源的一部分,达到充分利用水资源和减轻环境污染负荷的目的,这部分水又叫再生水。中水是再生水中重要的组成部分。中水主要是指城市污水、生活污水或工业企业达标污水经过处理后达到规定的水质标准,可以在一定范围内重复使用的非饮用水(如汽车冲洗水、绿化用水及厂矿企业循环水补水等),其水质标准低于饮用水,但高于污水排放标准。从目前计算的工程运营成本而言,中水回用具有优势,而且还具有减少污染排放、节约淡水的正面环境效应。但是海水淡化工程的出水水质为饮用水标准,而中水回用工程的出水水质仅为中水标准,在利用途径上有着本质的差别,海水淡化水可以完全取代淡水资源成为日常居民饮用水、生活用水及工业淡水,而中水仅适用于特定途径。此外,中水回用受制于中水管道铺设,发展速度较为缓慢。对于京津地区而言,中水回用潜力较大,是一种有效的新型水资源利用方式,而且能一举两得减少污染,同时节约淡水资源。但是中水的水质适用范围有限,中水回用与海水淡化的有机结合是一种较好的发展方式。

广义的雨水利用包括水资源利用的各个方面,具有极大的广泛性。狭义的水资源利用是指有目的地采用各种措施对雨水资源进行保护和利用,主要包括收集、储存和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源、集流补灌农业等。雨水利用成本较低,而且处理后能够替代淡水资源,是一种有效的新型水资源利用方式。但是雨水收集受时空影响大,尤其受制于降水量多少,而京津地区降水量少。此外,大型蓄水池需要占据较多的空间,并不适用于京津这样人口密集的大型城市。因此,雨水利用能够作为一种可行的利用方式,但是难以满足京津地区持续大量的淡水需求。而与之相比,海水淡化厂建成之后,在保证淡水的供应方面更具有稳定性。

对于海水淡化,能耗是直接决定其成本高低的关键因素。40多年来,随着技术的提高,海水淡化能耗指标降低了90%左右(从26.4kWh/m3降到2.9kWh/m3),成本随之大为降低。目前我国海水淡化的成本已经降至5~8元/m3