圖：在桂山島海水淡化項目現(xiàn)場，張鳳鳴與團隊一起調(diào)試設(shè)備/受訪者供圖

　　大公網(wǎng)1月31日訊 （記者黃寶儀）淡水資源是二十一世紀最重要的稀缺資源之一。近日，一套海水化淡示范系統(tǒng)在廣東的珠海桂山島調(diào)試成功，該系統(tǒng)創(chuàng)新地利用柴油發(fā)電機馀熱進行海水化淡，額定日產(chǎn)淡水60噸，可直接使用于海島、遠洋漁船、海上平臺、沿海地區(qū)等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該技術(shù)大幅降低淡化實際耗能和成本約30%，達到國內(nèi)領(lǐng)先，世界先進水平，投入應(yīng)用后有望直接解決南海諸島的缺水難題。

　　中國海島眾多，無論是旅游開發(fā)、日常生活或者是士兵駐守，都離不開淡水供應(yīng)，特別是中國控制的大部分南海島嶼淡水資源都非常匱乏，依賴海上運輸成本很高，且受到天氣因素的影響。除了海島以外，海上作業(yè)平臺、沿海工業(yè)、遠洋船舶等都需要大量的淡水。根據(jù)《2014年全國海水利用報告》顯示，截至2014年底，中國已建成海水化淡工程112個，產(chǎn)水規(guī)模達到日產(chǎn)92.69萬噸，最大海水化淡工程規(guī)模為日產(chǎn)20萬噸；而按照《海水利用專項規(guī)劃》中的發(fā)展目標，2020年海水化淡日產(chǎn)量達250至300萬立方米，總投資規(guī)模超過400億元人民幣。

　　水質(zhì)達國家飲用水標準

　　目前的海水化淡技術(shù)有熱法和膜法兩種，兩種方法各有優(yōu)劣。廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所水科學(xué)研究中心張鳳鳴博士團隊研發(fā)的海水化淡示范系統(tǒng)，最大突破就在于馀熱回收利用。

　　據(jù)介紹，該系統(tǒng)核心設(shè)備為低溫多效蒸餾器，熱源為一臺柴油發(fā)電機的缸套冷卻水，發(fā)電機額定功率1000千瓦。熱源以熱水方式進入系統(tǒng)，并在負壓的環(huán)境下使海水蒸發(fā)脫鹽；蒸汽進入下一效（在低溫多效蒸餾工藝中，多效蒸發(fā)器單一的蒸發(fā)凝結(jié)制水單元稱為“效”）蒸餾器后冷凝成為純水，冷凝時釋放的潛熱又用于下一效海水蒸發(fā)；這樣的過程可以循環(huán)多次進行。

　　張鳳鳴與十多人組成了科研團隊，于2013年啟動項目，2015年下半年開始調(diào)試。目前該海水化淡系統(tǒng)在實際運行中，當柴油發(fā)電機發(fā)電功率在200至800千瓦時，系統(tǒng)每小時產(chǎn)水量為1至2.5立方米，每天可生產(chǎn)60噸淡水，滿足150至300人日用淡水需求，且經(jīng)第三方檢測機構(gòu)檢驗出水質(zhì)達到國家飲用水衛(wèi)生標準。

　　較現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省1/3成本

　　柴油機馀熱海水化淡示范系統(tǒng)的基本原理似乎為大眾所熟知，實際上科研團隊前期做了很多的基礎(chǔ)研究及技術(shù)開發(fā)工作。該系統(tǒng)為廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所自主研發(fā)設(shè)計，得到了廣東省科技重大科技專項經(jīng)費支持，具有獨立知識產(chǎn)權(quán)，是內(nèi)地首套用柴油機馀熱進行海水化淡的系統(tǒng)。目前申請專利近20項，已授權(quán)發(fā)明專利多項。

　　值得注意的是，在研發(fā)之初廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所就考慮到便于應(yīng)用和推廣，因此該新技術(shù)可利用包括柴油機發(fā)電機組排出的廢熱、工業(yè)生產(chǎn)過程排出的馀熱在內(nèi)的各類低品位熱能作為熱源，特別適用于馀熱資源豐富，但淡水資源緊缺的地區(qū)及企業(yè)，如海島（具有柴油發(fā)電機）、化工、火電、鋼鐵等行業(yè)以及大中型遠洋船舶，也適用于內(nèi)陸工業(yè)生產(chǎn)過程廢熱中水純化，且較現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省三分之一的成本，應(yīng)用前景非常廣泛。特別是在南海島嶼上，過去用于給雷達和通訊設(shè)備等軍用設(shè)施提供電力的柴油機，都可以直接利用馀熱淡化海水，為加強管理開發(fā)提供機會。

　　據(jù)透露，目前不僅內(nèi)地的海島前來聯(lián)系使用該系統(tǒng)，就連非洲、東南亞很多淡水需求大的國家都前來尋求合作。在團隊不斷完善改進技術(shù)的同時，還正在計劃設(shè)計與制作一套日產(chǎn)300至500噸的馀熱海水化淡系統(tǒng)模塊，可滿足1500人的淡水需求。

        海島生活“靠天吃水”

　　“真正在桂山島生活幾個月，才體驗到島上工程的困難，體會到淡水資源的珍貴。”回想起島上的日子，張鳳鳴感慨良多。

　　面朝大海，春暖花開，無數(shù)人被這浪漫意境吸引。然而在位于廣州南沙的廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所，面向大海研發(fā)海水化淡的項目負責(zé)人、水科學(xué)研究中心張鳳鳴博士說，真正的海島生活枯燥無味，開展工程所面對的困難也是陸地難以想像的。

　　因為海水化淡示范系統(tǒng)，張鳳鳴和團隊2013年一起住進了桂山島，一個位于廣東省珠海市伶仃洋畔、面積逾7.8平方公里的小島，他們與南方電網(wǎng)下屬的南方海上風(fēng)電聯(lián)合開發(fā)有限公司合作，進行海水化淡示范工程建設(shè)和調(diào)試。剛剛抵達桂山島的時候，他們都以為一年時間足以完成試驗，然而事實與想像差距很大。

　　“海島上開展工程，成本和施工、安裝等條件都很難控制，甚至有時是缺少一把小小的螺絲刀或者螺母，都會給工程帶來不少麻煩。”張鳳鳴說，到桂山島坐船僅需要一小時，算是離陸地很近的島嶼，工程都如此難以掌控，真正海上作業(yè)的難度就可想而知了。

　　水價較陸地貴四五倍

　　除了南方電網(wǎng)的工程人員，港珠澳大橋工程人員也在島上生活，張鳳鳴和他的團隊在系統(tǒng)安裝調(diào)試的時候也來到島上工作。桂山島上居民和外來的工人用水，更多是依靠政府修建的小水庫，百姓也自己收集雨水，但是質(zhì)量很難保證。張鳳鳴說，島上雖然不至于沒水洗澡，但島上的小水庫水質(zhì)一般，日常生活主要依靠桶裝水，在珠海市內(nèi)賣1元（人民幣，下同）的瓶裝水，到了島上就需要3元。由于淡水運輸成本高，在島上，盡管水價有政府的補貼，一噸水仍要賣10元，較陸地上要貴四五倍，如果遇到乾旱不下雨，依靠船運的瓶裝水水價就更貴。

　　因此，廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所在海水化淡方面的技術(shù)突破，不僅可以解決很多地方的缺水問題，還可以在一些遠離陸地的島嶼上產(chǎn)出淡水、開辟出適合居住的區(qū)域，大大提高政府對這些島嶼的管理和發(fā)展能力。

 

 

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 來源：南海網(wǎng)