作為水資源稟賦嚴(yán)重不足的國(guó)家,沙特阿拉伯通過發(fā)展壯大海水淡化產(chǎn)業(yè),成功擺脫了水資源匱乏的束縛,并以充沛的水資源為依托,不斷提出面向未來的社會(huì)和城市發(fā)展愿景。
在7月15日未來新水務(wù)組織召開的“新海淡國(guó)家戰(zhàn)略專家座談會(huì)”上,“新水務(wù) 新海淡”研究組成員,江蘇。ㄒ伺d)環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院 院長(zhǎng)高嵩以“沙特不缺水”為題,介紹了沙特發(fā)展海水淡化的歷程。他認(rèn)為,這或?qū)l(fā)我們圍繞著社會(huì)發(fā)展和城市未來,規(guī)劃出更新、更完善的水務(wù)系統(tǒng)。
沙特阿拉伯是阿拉伯半島最大的國(guó)家,也是中東地區(qū)面積最大的國(guó)家,幾乎所有國(guó)土面積都位于沙漠地帶,但其境內(nèi)人口約3600萬人,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了該地區(qū)自然資源所能承載的人口極限。人口密集的重要原因之一,是沙特已探明的石油儲(chǔ)量高達(dá)363.5億噸,是全世界石油儲(chǔ)量的16%。據(jù)此,沙特的GDP總量達(dá)到了11081億美元,位居世界第17位,人均GDP約為3.19萬美元,進(jìn)入到了發(fā)達(dá)國(guó)家行列。
在水資源方面,沙特是全球淡水資源最貧瘠的國(guó)家之一,其年降水量是100-200毫米,最高區(qū)域的溫度是54度,由于國(guó)土面積內(nèi)沒有一條河流,所以沙特也被稱為“無流之國(guó)”。
很難想象,在這樣的資源稟賦下,這個(gè)國(guó)家不缺水。而根據(jù)《水世界》(Water World)雜志報(bào)道,2016年沙特人均日用水量為271升,是全球人均日用水量的近2倍,僅次于美國(guó)和加拿大,位居世界第三。這一數(shù)據(jù),也是我國(guó)2022年人均城鄉(xiāng)居民生活用水量(125L/天)的兩倍多。
沙特的水資源從哪里來?從其一系列謀劃布局中,我們可以看到大致發(fā)展歷程:上世紀(jì)80年代起,沙特在全國(guó)各地建造了200多個(gè)水壩,用來截留降雨。但于降雨稀少,蒸發(fā)量大,這種搜集地表水的方式只能提供總用水量的10%。為彌補(bǔ)巨大的用水缺口,沙特的早期做法是大量抽取地下水,這一水源在高峰時(shí)期占到總供水量的40%,也不可避免地迅速面臨枯竭,難以持續(xù)。
真正成為沙特主流水脈的方式是海水淡化。值得一提的是,沙特靠著阿拉伯海,是臨海國(guó)家。從90年代起,沙特開始大力發(fā)展海水淡化事業(yè)。從當(dāng)前成果來看,沙特已發(fā)展成為世界最大海水淡化國(guó),2020年日產(chǎn)能突破560萬噸 ,占世界海水淡化量的20%;國(guó)有的沙特海水淡化公司(SWCC)旗下?lián)碛薪?0座海水淡化廠,通過5000公里長(zhǎng)的管道向城市輸水,是全球規(guī)模最大的海淡公司?恐@樣大體量的海水淡化能力,從根本上解決了沙特人口的飲用水問題,以及一部分的工業(yè)用水問題,支撐了社會(huì)的發(fā)展。
主要海水淡化大國(guó)規(guī)模對(duì)比
60萬噸/日的沙特拉比格三期項(xiàng)目,創(chuàng)單機(jī)產(chǎn)水量吉尼斯世界紀(jì)錄
近年,沙特還有一項(xiàng)較為“出圈”的舉動(dòng),是在2016年宣布了一項(xiàng)全面而雄心勃勃的“2030碳中和”愿景,主要工作計(jì)劃包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、教育、衛(wèi)生、科技等方面。其中有一些非常重要的專項(xiàng)規(guī)劃——包括吸收式海水淡化廠、利用太陽能的海水淡化項(xiàng)目,旨在利用新能源來降低海水淡化的總能耗。
對(duì)此,沙特還提出了五大目標(biāo),一是成為太陽能海水淡化的全球領(lǐng)導(dǎo)者;二是減少對(duì)沙特石油資源的需求,逐步實(shí)現(xiàn)石油資源和海水淡化的脫鉤;三是通過整體運(yùn)營(yíng)優(yōu)化來降低海水淡化成本;四是減少有害物質(zhì)的排放;五是在培育本土化的海水淡化關(guān)鍵技術(shù),包括反滲透、光伏、納米除塵等。
AlKhafji海水淡化廠是相關(guān)規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目。該廠凈水生產(chǎn)能力為60000噸/天,最高產(chǎn)量為90000噸/天,采用阿卜杜勒-阿齊茲國(guó)王科技城開發(fā)的反滲透技術(shù),由太陽能光伏發(fā)電提供電力(10兆瓦/天)。
沙特阿拉伯的鹽水轉(zhuǎn)化公司(SWCC)還創(chuàng)造了世界上能耗最低的海水淡化廠。位于Jubail市的ProfMaster 5000噸/日移動(dòng)式海水淡化廠采用了環(huán)保型反滲透(RO)技術(shù),從而降低了總耗電量。噸水電耗2.27度,成本約0.34美元/噸(人民幣約2.43元/噸)。
在沙特推出的面向未來的“line City計(jì)劃”中,海水淡化也是必不可少的一環(huán)。根據(jù)“line City計(jì)劃”,將在沙漠地帶建設(shè)一個(gè)僅200米寬、橫跨沙漠170公里的線性城市。其中,包含經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的、極具未來感的水基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。
根據(jù)Line City開發(fā)公司NEOM介紹,未來的海水淡化將完全以可再生能源為動(dòng)力,并將過程中留下的鹽水進(jìn)行資源化再利用,提取高價(jià)值化學(xué)品和礦物。此外,為了保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng),致力于打造全集成資源回收型海水處理體系 (FIRrST)——規(guī)模之大,為世界首例。將回收100%的廢水并用于灌溉,從廢水和生物固體中回收所有資源,并從中采集纖維素、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、砂礫和沼氣,將這些資源用于景觀美化、農(nóng)業(yè)及建筑領(lǐng)域,并緩解能源需求。
目前來看,沙特對(duì)于的布局思路是:一方面,繼續(xù)增加供給量。即便其國(guó)內(nèi)人均用水量已經(jīng)是全球平均水平的兩倍,但還在不斷增加未來的海水淡化的供給量,堅(jiān)決不動(dòng)用已經(jīng)恢復(fù)豐足的地下水資源;另一方面,結(jié)合海水淡化現(xiàn)有問題及未來方向,利用各種新技術(shù)去解決問題、滿足未來規(guī)劃需求。
整理這些資料的過程中,我們也收到很大的啟發(fā)。在這樣一個(gè)稟賦不足的國(guó)家里,不斷地用技術(shù)去解決實(shí)際生存問題,提供充沛水資源量,并不斷提出面向未來的社會(huì)愿景和城市愿景。這也或?qū)l(fā)我們圍繞著社會(huì)發(fā)展和城市未來,規(guī)劃出更新、更完善的水務(wù)系統(tǒng)。我想,更新的水務(wù)系統(tǒng)一定是包含海水淡化、資源循環(huán)等功能區(qū)塊的系統(tǒng)集成。
致謝:
感謝國(guó)際水協(xié)會(huì)(IWA) 戰(zhàn)略和發(fā)展總監(jiān)李濤博士的指導(dǎo)幫助。
資料來源: