【美图】巨大的太阳能海水淡化圆球
来自韩国的一个设计师团队为2016landartgeneratorinitiative（陆地艺术发电计划）设计了clearorb装置，该装置位于加利福尼亚圣莫妮卡地区，是一个直径40米的玻璃圆球，它能将海水淡化成淡水，为城市电网提供电力，是一个符合可持续发展理念的基础设施。
jaesiklim,ahyounglee,jaeyeolkim和taegulim参与了clearorb的设计，使它看上去就像是漂浮在海洋之上。它的上半部分是由半透明的玻璃组成的，折射着周围的自然景观，下半部分镜子般的表面也在阳光中闪闪发光。从圣莫妮卡海滩有道路直接连接着该装置，而且是水下通道，这条“沉思之路”的外墙扮演着波浪发电装置的功能，跟原有的防波堤在一起，它的内部陈列着一系列濒临灭绝的动物，让人们在通过的时候不禁思考，人类应该如何跟自然和谐共处。
圆球的表面是由透明、发光的太阳能聚光器组成的，它提供能量给内部的水循环，圆球的内部有一个太阳能蒸发器，它通过蒸发和冷凝作用来产生淡水。经过淡化的水直接倒到底下的喷泉里，这也是对光和水对于生命意义的一次艺术性的诠释。
震荡水柱波浪发电装置沿着300米的“沉思之路”流向面对海的那一面的尽头，为太阳能蒸馏泵和城市电网提供额外的电力。
clearorb装置是2016landartgeneratorinitiative（陆地艺术发电计划）的一部分－这是一个国际设计竞赛平台，为设计师们提供了一个机会去反思能源基础设施的本质，以及在建筑形式上的可能性，获胜者将会在2016年10月对外公布。
项目信息：
clearorb装置：为圣莫妮卡提交的2016landartgeneratorinitiative设计竞赛稿
团队成员：jaesiklim,ahyounglee,jaeyeolkim,taegulim
团队地址：韩国首尔
能源技术：半透明发光的太阳能聚光器，震荡水柱波浪发电装置
集水技术：太阳能蒸馏
年产量：3820mwh电量和220万升饮用水
35张图“揭密”海水淡化产业的现实与未来
国内海水淡化发展现状：主要用于工业，发展相对落后。1）工程规模5年复合增速13%，和海外相比仍有较大差距。2015年年底，我国海水淡化工程规模达到102.65万吨/日，5年复合增长率12.5%。作为水资源缺乏的用水大国，我国海水淡化发展规模与海外相比有较大差距，仅为世界规模的1.2%。2）国内海水淡化水2/3用于工业，集中在水价较高的沿海省份。海水淡化水用途中，工业用水占比63.60%，居民生活用水占比35.67%。海水淡化工程主要集中在水价较高的沿海省份，包括天津、浙江、河北、山东、广东、辽宁等。3）反渗透、蒸馏法是主流技术，目前国内吨水成本较高。反渗透（RO）、低温多效蒸馏（MED）技术占据国内64%、35%产能。从成本结构来看，能源成本占到吨水成本的四成到五成。国内海水淡化吨水平均成本达到5~8元，明显高于海外先进项目（3~4元）。
十三五，行业爆发临界点来临。1）引入海外先进经验，增强国内海水淡化技术实力。技术进步带来的成本下降和性能上升，是推动海水淡化经济性的核心因素。依托先进技术、设计理念，以色列能做到人民币3~4元的吨水成本。由于技术领先、设备耗材使用寿命长，以色列吨水电耗、项目维修费、膜更换费用等运维费用显著低于国内项目。
电水联产，以色列显著降低单位电价。以以色列IDE公司为例，巴安水务等国内企业开展并购等合作方式，引入海外先进技术。2）政策大力支持，电改加速降低能源成本；行业正处爆发临界点。十三五期间，国家将通过产业基金、降低运营成本等方式着力推动海水淡化产业发展。2013年年底，浙江省将海水淡化用电从工业用电转为农业用电，预计吨水成本下降约1元。各地将出台电价优惠政策，着力保障海水淡化运营。
2015年11月，6个电改配套文件出台，各地试点放开；电改加速降低能源成本。从广东省今年3月到5月的交易数据来看，平均电价降幅在0.12~0.15元/度之间。用电成本下降叠加水价处于上升通道，海水淡化行业迎来爆发临界点。
国内海水淡化发展现状：主要用于工业，发展相对落后。
1）工程规模5年复合增速13%，和海外相比仍有较大差距。2015年年底，我国海水淡化工程规模达到102.65万吨/日，5年复合增长率12.5%。作为水资源缺乏的用水大国，我国海水淡化发展规模与海外相比有较大差距，仅为世界规模的1.2%。
2）国内海水淡化水2/3用于工业，集中在水价较高的沿海省份。海水淡化水用途中，工业用水占比63.60%，居民生活用水占比35.67%。海水淡化工程主要集中在水价较高的沿海省份，包括天津、浙江、河北、山东、广东、辽宁等。
3）反渗透、蒸馏法是主流技术，目前国内吨水成本较高。反渗透（RO）、低温多效蒸馏（MED）技术占据国内64%、35%产能。从成本结构来看，能源成本占到吨水成本的四成到五成。国内海水淡化吨水平均成本达到5~8元，明显高于海外先进项目（3~4元）。
十三五，行业爆发临界点来临。
1）引入海外先进经验，增强国内海水淡化技术实力。技术进步带来的成本下降和性能上升，是推动海水淡化经济性的核心因素。依托先进技术、设计理念，以色列能做到人民币3~4元的吨水成本。由于技术领先、设备耗材使用寿命长，以色列吨水电耗、项目维修费、膜更换费用等运维费用显著低于国内项目。电水联产，以色列显著降低单位电价。以以色列IDE公司为例，巴安水务等国内企业开展并购等合作方式，引入海外先进技术。
2）政策大力支持，电改加速降低能源成本；行业正处爆发临界点。十三五期间，国家将通过产业基金、降低运营成本等方式着力推动海水淡化产业发展。2013年年底，浙江省将海水淡化用电从工业用电转为农业用电，预计吨水成本下降约1元。各地将出台电价优惠政策，着力保障海水淡化运营。2015年11月，6个电改配套文件出台，各地试点放开；电改加速降低能源成本。
从广东省今年3月到5月的交易数据来看，平均电价降幅在0.12~0.15元/度之间。政策大力支持，用电成本下降叠加水价处于上升通道，海水淡化行业迎来爆发临界点。
1、国内海水淡化发展现状：主要用于工业，发展相对落后
1.1工程规模5年复合增速13%，和海外相比仍有较大差距
2015年年底，我国海水淡化工程规模达到102.65万吨/日，5年复合增长率12.5%。根据中国水利企业协会脱盐分会统计，截至2015年12月，全国已建成海水淡化工程139个，工程规模102.65万吨/日。其中，2015年全国新建成海水淡化工程11个，新增海水淡化工程产水规模10.77万吨/日。
从工程规模来看，全国已建成万吨级以上海水淡化工程31个，产水规模81.1万吨/日；千吨级以上、万吨级以下海水淡化工程37个，产水规模11.95万吨/日；千吨级以下海水淡化工程71个，产水规模1.61万吨/日。全国已建成最大海水淡化工程规模20万吨/日。
作为水资源缺乏的用水大国，我国海水淡化发展规模与海外相比有较大差距，仅为世界规模的1.2%。2015年年底，我国海水淡化工程规模达到102.65万吨/日，仅为世界海水淡化工程规模8524万吨/日的1.2%。我国是水资源缺乏的国家，2013年人均水资源量2072立方米/人，仅为世界平均水平的34%；同时我国又是用水大国，2013年用水总量5540亿立方米，达到世界用水总量的14%。
1.2国内海水淡化水2/3用于工业，集中在水价较高的沿海省份
海水淡化水用途：工业用水占比63.60%，居民生活用水占比35.67%。全球投产的脱盐项目主要服务于居民用水（60%），工业用水只占到28%的比例。
相较而言，我国的海水淡化项目用于工业用水的工程规模为65.28万吨/日，占总工程规模的63.60%。其中，电力企业为35.82%，石化企业为12.37%，钢铁企业为9.75%，造纸企业为2.92%，化工企业为2.64%，建筑和矿业共占0.10%。用于居民生活用水的工程规模为36.62万吨/日，占总工程规模的35.67%。用于绿化等其他用水的工程规模为240吨/日，占0.03%。
海水淡化工程主要集中在水价较高的沿海省份。已建成的海水淡化工程主要集中在水资源短缺的沿海9省：天津（31.73万吨/日）、山东（16.07万吨/日）、河北（16.87万吨/日）、辽宁（6.82万吨/日）、浙江（20.18万吨/日）、广东（8.17万吨/日）、福建（1.17万吨/日）、江苏（0.51吨/日）、海南（1.14万吨/日）。其中，北方以大规模的工业用海水淡化工程为主，主要集中在天津、河北、山东等地的电力、钢铁等高耗水行业；南方以民用海岛海水淡化工程居多，主要分布在浙江、福建、海南等地，以百吨级和千吨级工程为主。
1.3反渗透、蒸馏法是主流技术，目前国内吨水成本较高
反渗透（RO）、低温多效蒸馏（MED）技术占据国内64%、35%产能。反渗透（RO）、低温多效（LT-MED）和多级闪蒸（MSF）海水淡化技术是国际上已商业化应用的主流海水淡化技术。我国已掌握反渗透和低温多效海水淡化技术，相关技术达到或接近国际先进水平，但在现有产能汇总应用较少。
在现有的海水淡化产能中，120套采用SWRO技术，产能65.61万吨/日，占全国总产水规模的63.91%；17套采用低温多效蒸馏（MED）技术，产能36.43万吨/日，占全国总产水规模的35.49%；1套采用多级闪蒸（MSF）技术，产能6000吨/日，占全国总产水规模的0.58%；1套采用电渗析（ED）技术，产能200吨/日，占全国总产水规模的0.02%。
从成本结构来看，能源成本占到吨水成本的四成到五成。能源成本是吨水成本的重要组成部分，占到反渗透法吨水成本的45%左右、占到低温多效蒸馏法的近50%（其中3/4是热力费用、1/4是电费）。反渗透法的吨水电耗在4度电左右；蒸馏法吨水电耗相对较小，在1.5度电左右。
国内海水淡化吨水平均成本达到5~8元，明显高于海外先进项目（3~4元）。海水淡化产水成本主要由投资成本、运行维护成本和能源消耗成本构成。其中，运行维护成本包括：维修成本、药剂成本、膜更换成本、管理成本和人力成本等。受能源、人力等价格波动影响，产水成本集中在（5～8）元/吨。
其中，国内万吨级以上海水淡化工程平均产水成本6.37元/吨，千吨级海水淡化工程产水成本8.44元/吨。以色列海水淡化成本吨水成本达到0.5~0.6美元，折合人民币3.3~4.0元。
2、十三五，海水淡化行业爆发临界点来临
2.1引入海外先进经验，增强国内海水淡化技术实力
技术进步带来的成本下降和性能上升，是推动海水淡化经济性的核心因素。
1）上世纪50年代起，多级闪蒸技术首先投运：20世纪50年代，R.S.Silver和A.Frankel发明了多级闪蒸技术，1957年在科威特建成的4×2000m3/d的4级闪蒸装置，标志着多级闪蒸技术已趋于商业化，并于20世纪70~80年代得到了快速发展。
同一时期，C.E.Reid等首先提出了反渗透海水淡化方案，1960年，美国加利福尼亚大学的S.Loeb和S.Sourirajan成功制得了世界上第一张高脱盐率、高通透量、可用于海水脱盐的不对称醋酸纤维素反渗透膜，标志着反渗透膜获得突破性进展。
但反渗透膜在海水淡化中应用始于1973年美国DuPont公司的B-10中空纤维反渗透器。20世纪80年代低温多效蒸馏法面世，该技术对原料海水的预处理要求不高、过程循环动力消耗小、生产的淡水水质高，自开发问世后便在世界范围内迅速得到了广泛应用。
2）伴随技术进步，反渗透法占比不断上升：20世纪80年代中期之后，随着反渗透膜性能提高、价格下降、能量回收效率的提高等技术的发展，反渗透法成为投资最省、成本最低的海水淡化制取饮用水的过程。过去40年来，随着技术的提高，反渗透法海水淡化的能耗指标降低了90%，从26.4度/m3降至2.9度/m3。
依托先进技术、设计理念，以色列能做到人民币3~4元的吨水成本。
1）研发投入大，技术领先：多年来，以色列政府始终支持着海水咸水淡化的研究工作，有关经费占国内生产总值的比重位居世界第一，海水淡化技术也由最初的多级闪蒸逐步发展到世界领先的低温多效和反渗透膜技术，以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场。
从成本结构来看，虽然以色列项目吨水折旧（1.60元/m3）略高于国内项目（1.50元/m3），但是由于技术领先、设备耗材使用寿命长，以色列吨水电耗、项目维修费、膜更换费用等运维费用显著低于国内项目。
2）科学规划，取水用水有保障：早在上世纪90年代末，以色列政府就对未来20年的海水淡化做出了全面评估和规划。首先，充分估算对海水淡化水的需求量，即生活用水、工业用水、农业用水和其他用水的需求量与天然淡水、咸水和循环水的供应量之间的差额，根据差额确定海水淡化工厂的产能目标；其次科学确定海水淡化工厂的地址，一要邻近地中海，二要邻近人口聚集的大城市和工业中心，三要方便接入国家输水工程的节点。
3）电水联产，降低单位电价。考虑到用电成本占海水淡化成本的40%左右，以色列政府在招标时鼓励海水淡化厂建立专门的发电厂，实现电水联产，并协定多余电量可卖给国家电力公司。估算以色列典型海水淡化项目单位用电成本为0.05美元/度，折合人民币0.33元/度，远低于国内0.7元/度附近的用电成本。
以以色列IDE公司为例，国内企业开展深入合作，引入海外先进技术。
1）IDE公司简介：以色列IDE公司为以色列化工集团子公司，是国际著名海水淡化企业，凭借其设备投资省、能量消耗低、建造周期短等诸多的优势，发展迅速，在世界范围内承建了370多家海水淡化厂。
2）IDE承接当时国内最大的海水淡化建设项目：2009年，IDE公司与天津国投津能发电有限公司合作，为国投北疆发电厂海水淡化项目一期建造日产10万吨的低温多效海水淡化装置项目。2011年项目竣工投产，是全国已建成最大的海水淡化项目，也是我国第一个向社会供水的大型海水淡化项目。
3）巴安水务通过并购，引入海外先进技术：公司通过并购海外公司，包括KWI（世界固液分离-溶气浮选法技术龙头）、瑞士水务（技术源于以色列IDE）等，海水淡化技术实力强劲。
2.2政策大力支持，电改加速降低能源成本；行业正处爆发临界点
十三五期间，国家将通过产业基金、降低运营成本等方式着力推动海水淡化产业发展。“十三五”期间，我国海水淡化产业将向规模化、集成化方向发展，逐步成为重要的战略新兴产业，国家将从以下4个方面推动海水淡化产业发展：一、实施海岛海水淡化利用工程；二、促成海水淡化发展产业基金；三、加大对海水淡化装置运营的扶持力度，降低运营成本；四、建立完善海水淡化标准体系，培育龙头企业，形成产业规模。
2013年年底，浙江省将海水淡化用电从工业用电转为农业用电，预计吨水成本下降约1元。采用工业电价时，考虑到峰谷电及变压器租赁费等因素，平均电价在1元/度左右。转为农业生产用电后，电价可以降低到0.728元/度。此次电价降低的幅度，在每度电0.22元左右。对于海水淡化企业来说，这是一个不小的幅度。按吨水电耗4度估算，预计吨水成本可下降约1元。
各地将出台电价优惠政策，着力保障海水淡化运营。目前海水淡化规模低于国家此前规划，2015年底实际完成102.7万吨/日的处理规模，不到国家十二五规划水平的一半。预计各地将出台电价优惠政策，着力保障海水淡化运营。河北省发改委下发的《河北省加快发展海水淡化产业三年行动方案（2013年-2015年）》中，明确指出：“积极争取曹妃甸区、渤海新区列为国家大用户直购电试点，对海水淡化用电执行优惠电价，降低海水淡化用电成本。”
2015年11月，6个电改配套文件出台，各地试点放开；电改加速降低能源成本。
1）配套文件：这六大配套文件包括《关于推进输配电价改革的实施意见》、《关于推进电力市场建设的实施意见》、《关于电力交易机构组建和规范运行的实施意见》、《关于有序放开发用电计划的实施意见》、《关于推进售电侧改革的实施意见》、《关于加强和规范燃煤自备电厂监督管理的指导意见》。这六个配套文件的发布，标志着新一轮电改开始进入全面实施阶段。
2）各地试点：发改委表示，发布6个配套文件，将推动未来电改试点以三类形式分别推进。第一类是电改综合试点。11月初国家发改委批复云南和贵州成为第一批电改综合试点省份，6个配套文件落地后，云贵两省将以此为据制定本省综合改革试点的具体方案，全方位进行改革试点。第二类是售电侧改革试点。
12月初，国家发改委批复重庆、广东作为售电侧改革试点，允许社会资本投资增量配电网，成立拥有配电网运营权的售电公司，以及允许社会资本成立独立的售电公司，开展售电业务等。
第三类是从2014年底就已经开始的输配电价改革试点，目前已经有深圳、蒙西、安徽、湖北、宁夏、云南、贵州等7个省份参与其中。根据文件显示，凡开展电力体制改革综合试点的地区，直接列入输配电价改革试点范围。鼓励具备条件的其它地区开展试点，尽快覆盖到全国。从广东省今年3月到5月的交易数据来看，平均电价降幅在0.12~0.15元/度之间。
水价处于上升通道，海水淡化处于爆发临界点。以国内海水淡化规模最大的地区天津为例，2007年至今，工业水价（不含污水处理费）从5.60元/吨上升到6.65元/吨，涨幅达到19%。由于近年来我国供水成本、污水处理需求、污泥处置成本都在增加，再加上我国资源型产品价格改革和国有供排水企业改革的要求，使得国内水价上涨。随着水资源紧缺程度加剧，水务产品或服务价格还有上涨的趋势。政策大力支持，用电成本下降叠加水价处于上升通道，海水淡化行业迎来爆发临界点。
3、海水淡化投资地图
3.1巴安水务、碧水源、赛诺水务（天壕环境）等公司深入布局国内海水淡化产业链。
1）设备耗材供应商：巴安水务：超滤膜、气浮系统等；津膜科技、碧水源、南方汇通、赛诺水务生产膜耗材；中金环境生产海水淡化高压泵；巴安水务、双良节能生产低温多效海水淡化系统；常康环保（新三板公司）生产海军舰船用反渗透海水淡化设备；联兴科技（新三板公司）生产中小规模海水淡化系统。
2）工程总包分包商：巴安水务参与河北沧州渤海新区10万吨/日海水淡化项目一期；北控水务参与海南三沙市永兴岛海水淡化工程等；奥美环境（新三板公司）参与中标巴基斯坦卡西姆港燃煤应急电站项目海水淡化项目；天津海水淡化与综合利用研究所参与大连、辽宁等多个海水淡化项目，项目经验丰富；武汉凯迪水务参与大连红沿河核电站海水淡化项目、华润海丰电厂海水淡化工程。
3）项目投资运营方：巴安水务参与河北沧州渤海新区10万吨/日海水淡化项目一期运营；碧水源预中标青岛市董家口经济区海水淡化PPP项目（一期规模为10万吨/日）；南方汇通拟与贵州海上丝路公司在印度安得拉邦投资建设海水淡化工程。
3.2巴安水务：国际海水淡化产业链整合，突破国内技术壁垒
沧州项目预计年底完工，海淡工程业务或成公司近期重要突破点。国内沧州海淡项目（总投资8.1亿元）已进入工程安装阶段，如顺利年底完工。公司借助KWI、瑞士水务、ItN等渠道资源，逐步布局海外市场。国内外海水淡化业务齐头并进，或成公司近期的重要突破点。
2016年4月，2.7亿元KWI并购完成：以DAF溶气浮选专家。奥地利KWI前身KroftaEngineering，建立于1949年，由MilosKrofta博士创立，全球气浮技术专利（DAF技术）创始者。21世纪后，第二代管理层接手公司，全面重组KroftaEngineering和附属公司，并将业务总部由美国Lenox搬迁至奥地利费拉赫，形成KWI。KWI成功开发出固液分离新技术：生物活性砂连续过滤设备、叠片式过滤器、直立式细格栅、斜板沉淀澄清器等。公司是世界固液分离技术细分市场的龙头企业，在全球77个国家中安装了4600台设备。
DAF是利用空气微泡吸附颗粒，并把杂质带到水面的一种污水处理过程。DAF设备由两个主要部分组成，包括DAF过滤器（浮选槽）和加压系统（微气泡使水饱和）。通常的DAF净化程序包括5个步骤：
KWI技术成熟，项目应用数超4600个，海水淡化、食品饮料、造纸是公司下游客户主要分布领域。截至目前，KWI目前已在77个国家完成超过4600个项目，技术成熟。食品饮料、造纸、市政工程是公司下游三大主要应用领域，分别占比接近40%、25%和25%。
2016年8月，拟收购德国ItN公司，陶瓷超滤膜可用于海水淡化预处理。
1）此次收购德国ItN方案：此次拟收购的德国ItN公司，是纳米平板陶瓷超滤膜技术的领导者。巴安水务将以0.1欧元/股的价格收购ItN原股东Stoll家族和CoreoAG持有的ItN64.42%的股份，共967万股；巴安水务将以2欧元/股的价格出资300万欧元购买ItN新发行的150万股股份。收购与增资完成后，公司总共持有ItN67.65%的股份；股权对价共计397万欧元，折合2947万人民币。
2）ItN技术优势：ItN纳米陶瓷平板超滤膜与PVDF超滤膜相比有以下优点：产品寿命长3-5倍，膜通量高2-10倍，能耗低50%，耐高温，可处理难降解工业废水，可去除水中的α射线和β射线（此技术在饮用水行业处于世界领先地位）。ItN将与KWI以及瑞士水务一起产生协同，使巴安水务在海水淡化预处理以及工艺技术路线的选择上胜人一筹。
2016年7月，拟参股瑞士水务21.6%股权，技术源于全球海水淡化龙头IDE，未来工程将由巴安水务执行。瑞士水务（AS）的技术来自世界一流水平的以色列IDE公司。其拥有的三项技术都是世界第一，海水淡化膜技术和低温多效海水淡化技术（MED）（经瑞士安永进行评估价值1.45亿美金左右）以及废水零排放处理技术（ZLD）。
《美国MIT科技评论》评出的2016年“全球最聪明的50家公司”，以色列IDETechnologies公司排名第19，以表彰他们在世界范围内为大型海水淡化技术装备提供的技术解决方案。巴安水务将完成瑞士水务新建海水淡化项目的设计、采购以及现场调试等工作，协同效应巨大的。从战略上看，瑞士水务在沙特阿拉伯，阿曼，埃及，阿联酋以及北非地区等有十五个代表机构，有着良好的市场根基、市场开拓能力比较强。
