海水淡化产业现状,市政需求下降,成本仍是竞争力落后的关键因素1994年中国老照片:图5女孩很漂亮、图7让人怀念、图9都是有钱人
一、海水淡化产业概述
1、分类状况
如今,商业化的海水淡化技术可以分为两种类型:热法和膜法,热法主要是低温多效蒸馏工艺(LT-MED)和多级闪蒸工艺(MSF),膜法主要是反渗透海水淡化工艺(SWRO)。热法和膜法都是已经大规模工程应用的成熟技术。其他方法包括电渗析(ED)、膜蒸馏(MD)、正渗透(FO)等多处于实验室或中试验证阶段,几乎没有商业化的工程应用。
反渗透法主要能源需求为电能、能耗较小。低温多敁蒸馏与多级闪蒸法均需要外部热能供应,在国家限制煤炭利用,提倡加大事次能源利用的背景下,反渗透法长期看更符合国家战略収展方向。
三种海水淡化技术对比
资料来源:《三种主流海水淡化工艺》,华经产业研究院整理
2、工艺流程
反渗透法(RO)的基本原理是一个通过压力驱动从而克服自然渗透这一现象的过程,当在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时,溶剂将从浓溶液向稀溶液输运,与自然渗透方向相反,因而该海水淡化方法被称为反渗透法。反渗透法的优点是同等规模投资少、能耗低、造水比高,且系统弹性大,适用于从小到大多种规模的海水淡化工程,因而成为国内最广泛应用的海水淡化技术,其缺点是产品水质相对较差、工程维护量大。
海水反渗透淡化工艺流程简图
资料来源:公开资料整理
二、海水淡化政策背景
除国家发改委对十四五期间海水利用有所计划以外,各省市也在此方面发布了相关的政策。山东省、天津市、江苏省针对补贴方面,制定了激励政策,推动当地海水淡化产业的发展;大连、天津、浙江、广东、海南等沿海省市将海水淡化纳入海洋中心城市建设、海洋装备、水资源管理、战略性新兴产业集群等行动计划、指导意见或实施方案中。
2020年各省市海水淡化相关政策
资料来源:公开资料整理
三、海水淡化产业现状分析
1、产业规模
随着国内人均消费水平提高,能源需求持续增长,我国海水淡化规模自2012年起持续增长,截止2020年已达165.11万吨/日,同比2019年增长4.9%。根据国家发展改革委、自然资源部发布的《海水淡化利用发展行动计划(2021—2025年)》,到2025年,全国海水淡化总规模达到290万吨/日以上,目前国内海水淡化工程仍有135万吨/日的发展空间。
2012-2020年中国海水规模工程规模及增长率
资料来源:自然资源部,华经产业研究院整理
2、工程数量
就海水淡化工程数量情况而言,根据自然资源部数据显示,2012-2018年我国海水淡化工程数量表现为稳步增长趋势,2019年因千吨级以下工程数量小幅度下降后(千吨级以下工程数量从2018年的65个减少至2019年的36个)2020年回升至135个,目前我国海水淡化整体工程数量整体表现为逐步集中趋势。
2012-2020年中国海水淡化工程数量及新增数量情况
资料来源:自然资源部,华经产业研究院整理
3、产业结构
就海水淡化工程结构而言,随着国内海水淡化技术持续发展,千吨级及以上和万吨级及以上占比持续提高,数据显示,截止2020年我国海水淡化工程中千吨级及以上和万吨级及以上占比达66.67%,对比2015年的55.37%有所提升,其中万吨级及以上达到40个,规模为145.24万吨/日,千吨级及以上达50个,规模为18.89万吨/日。
2015-2020年中国海水淡化工程数量结构变动情况
注:数量占比结构
资料来源:自然资源部,华经产业研究院整理
4、省市分布
全国海水淡化工程主要分布在水资源严重短缺的沿海城市和海岛。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,以千吨级工程为主。根据数据,2020年我国海水淡化工程规模中,浙江省规模最大,达41.38万吨。
2020年中国沿海城市现有海水淡化工程规模分布
资料来源:自然资源部,华经产业研究院整理
5、技术结构
就技术结构占比而言,反渗透技术主要以电力为主要能源,因我国能源结构影响,反渗透法占比超六成。根据数据显示,截至2020年底,我国国应用反渗透技术的工程118个1,
工程规模1078453吨/日;应用低温多效技术的工程15个,工程规模565530吨/日;多级闪蒸、电渗析和正渗透工程数量分别为1个、2个和1个。值得注意的是,2020年新增工程皆为反渗透法,反渗透法占比持续增长。
2020年中国海水淡化工程规模技术结构占比
资料来源:自然资源部,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国海水淡化行业发展监测及投资战略研究报告》;
四、海水淡化竞争格局
1、主要企业代表
目前国内主要海水淡化产业相关企业较多,主要以RO膜制造企业(沃顿科技、碧水源等),化工制造企业(山东海化等)和技术设备提供商(中集集团等)为主。整体格局复杂,从RO膜格局来看,目前国内行业主要企业为国外先进企业,包括陶氏、海德能等,国内企业仅占比10%-20%左右,其中沃顿科技约占9%左右。毛利率方面,中国海水淡化工程行业代表性企业中,2015-2021年一季度,南方汇通的毛利率在38%左右浮动,在代表性企业中处于较高的水平;山东海化与中集集团则一直处于平均值以下,在15%左右的水平波动。
我国海水淡化工程企业代表
资料来源:公开资料整理
2、新建工程
就新建海水淡化工程情况而言,主要以山东、浙江和河北为主。其中新增工程规模最大的为山东烟台南山铝业海水淡化工程,达3.3万吨/日。值得注意的是,2020年新增海水淡化工程全是反渗透法。
2020年中国新建海水淡化工程情况
资料来源:自然资源部,华经产业研究院整理
五、海水淡化产业链简析
1、上游端
海水淡化的能耗成本高是束缚海水淡化应用发展的主要因素。目前我国万吨级别反渗透法和低温多效法海水淡化制水成本中,能耗占了超过一半的比例。反渗透法中,电耗约为3-4度/吨,占了总成本的53%;低温多效法中,电耗+蒸汽成本占了总成本的56%。高昂的能耗成本造成了过去海水淡化制水成本的居高不下,成为海水淡化应用发展道路上的一大阻碍,随着反渗透膜成本持续下降,反渗透法占比上升。
中国海水淡化主要方法成本结构占比情况
资料来源:《三种主流海水淡化工艺》,华经产业研究院整理
2、下游端
就海水淡化下游主要用途分布情况而言,目前我国海水淡化主要用于核电和电力、石化和化工、钢铁和有色等能源和制造业,消费需求整体较少。根据数据显示,2020年我国海水淡化用于核电和电力占比近4成,石化和化工占比20.9%,钢铁和有色占比15.44%,市政和饮用仅占比13.77%。
2020年中国已建成海水淡化项目产水用途占比情况
资料来源:中国水利企业协会脱盐分会,华经产业研究院整理
六、海水淡化发展趋势
我国海淡成本较高,竞争力暂落后。国内海水淡化的平均成本约为5-8元/吨,而以以色列为代表的国外先迚海淡工程成本约为3-4元/吨;另外,由于我国自来水价格不包含自来水制水的全部成本,其中自来水厂及输水管网等由国家建设、企业运营,而海水淡化成本全部由企业承当,目前还没有建立统一的水价体系和供水管理体系。因此我国自来水价格相对较低,目前我国居民用水平均价格仅为3元/吨左右。随着工业与生活用水水价的逐渐上升,淡化后的海水从成本上将逐渐具备竞争力。从成本与需求角度考虑,海水淡化市场更可能由工业市场率先启动。
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