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摘要：在海水淡化技术已成熟的今天，经济性是决定其广泛应用的重要因素。在国内，“成本和投资费用过高”一直被视为是海水淡化难以大胆使用的主要问题，但实际上这是一个“认识”问题。海水淡化处理工程的投资巨大且成本较高，控制海水淡化工程项目的运行成本，涉及的方面较多且环环相扣。在海水淡化工程项目中，只有把好设计关、施工关，建立完备的成本管理机制，同时注意保护水源，才能更好地进行成本控制，保证企业经济效益和社会效益。
关键词：海水淡化；产业；成本控制
一、产业背景
目前，我国人均水资源量仅为2140立方米，仅为世界平均水平的 1/4，居世界108位，被联合国列为13个最贫水国之一。我国年缺水量约为 300-400亿立方米，每年因缺水造成的经济损失约在 2000亿元以上。据有关部门统计，我国城市缺水总量达60亿立方米，全国660多个城市中，有400余座城市供水不足，其中110座城市严重缺水。预计2030年，我国人口规模增至16亿高峰时，人均水资源量将下降到 1760立方米，水资源的供需矛盾将更为突出，尤其是沿海地区经济发达、人口密集，淡水资源将更加珍贵。
截至到“十二五”期末，我国海水淡化利用的产量仅仅完成了规划的50%不到。究其原因，海水淡化的高消耗化石燃料导致其产水成本过高是是制约其产业发展的主要问题，因此开发利用新技术、使用新材料进行海水淡化的成本控制已成为未来应用发展的重点方向。近年，利用风能、核能、太阳能、波浪能、潮汐能、液化天然气(LNG)、热能、生物质能、海洋温差等新能源进行海水淡化的技术正在深化，而使用新的膜材料和过滤材料来节省海水淡化材料成本也在不断的研发当中。
二、市场及成本控制情况
2.1 海水淡化产业市场分析
从国内市场来看，海水淡化已进入了越来越多的领域，淡化水的巨大市场需求带动了海水淡化设备制造、工程设计安装、防腐材料、技术服务等整体产业市场的发展，目前仅设备一项国内每年的市场规模就已达数百亿人民币。从发展前景来看，海水淡化在我国的市场应用主要有如下几方面：
2.1.1 工艺用水以及电力、冶金等产业的锅炉用水石化、制药、造酒、电子等。许多任务业的工艺用水以及电力、冶金等产业的锅炉用水要求的水质都很高，在海水淡化技术广泛应用以前一般均由自来水再处理得来，相对于海水淡化而言不但加重了市政供水压力，而且成本较高。由此，海水淡化便以其再生资源和成本上的竞争优势，获得了大规模的应用。
2.1.2 沿海地区及岛屿的用水由于水资源分布不合理，我国沿海地区大多为淡水紧缺地区，在我国的许多岛屿，淡水资源更加奇缺，只能靠积聚雨水和用船从陆地运水来解决饮用水问题，每吨水的成本有的高达200元，遇到恶劣的天气，供水还经常得不到保障。而采用海水淡化生产淡水，成本低，而且供水保障较为可靠。我国拥有18000多公里的海岸线，沿海地区经济又较为发达，工业和居民生活对淡水需求量大，而且沿海有人居住的岛屿有几千个，可见该部分市场空间巨大。
2.1.3 纯水市场随着人们生活水平的提高，不少人开始饮用″纯净″水，需求潜力巨大，由此为海水淡化的应用提供了良好的发展机遇。普通的纯净水生产方式多为取一般水质的淡水通过二次加工而成。在本来就严重缺水的北方沿海城市，采用苦咸水或海水取代自来水经反渗透、超滤、微滤等多种方法一次性脱盐处理即可得到纯净水，其一次性处理成本远低于普通生产方法的综合造水成本。因此，海水淡化凭借其明显的成本优势，完全可以在″纯净″水市场占有一定的市场份额。目前″纯净″水每吨的售价一般为400元左右，相比于苦咸水淡化成本以及海水淡化成本可谓利润空间巨大。
2.1.4 内陆苦咸水地区在我国一些北方及沿海地区，淡水资源严重缺乏却蕴含丰富的地下苦咸水资源，这些地区由于缺水而不得不长距离运水，费用十分惊人，这就为利用海水淡化技术进行低成本的苦咸水淡化提供了广阔的市场空间。
2.1.5 市政用水随着市场经济的发展，我国城市自来水价格与成本严重背离的状况将会很快改变。目前越来越多的城市和地区大幅度提高了水价，如山东威海，规定每人每月的用水量为1吨，超额部分每吨收费40元；北京市也制定政策调高了水价。
2.3、成本控制面临的问题
1）对工程项目“质量成本”和“工期成本”的管控不到位。海水淡化工程项目在施工时，不能做到质量与成本的协调统一，盲目赶工期，缺乏对进度管理与质量管理的综合考虑，增加了各种不必要的开支，或最终导致牺牲成本换来高质量或快进度。
2）缺乏对成本的源头和事中控制。海水淡化工程项目的有效成本控制必须抓好源头的设计规划和事中的管理控制，只在项目进行到某一阶段或项目结束后才核对已用成本，已经错了时机，浪费了许多不必要的成本投入。
3）工程索赔管理未得到重视。海水淡化工程本身的风险就很大，比如工期变更、工程量变更、材料价格上涨的风险，还有业主方管理及提供服务不及时的风险等等，都在很大程度上影响着成本管理。只有合理而及时的索赔，才能弥补这些非承包商原因带来的损失和风险。
4）海水淡化的生产成本高，且支出项目复杂，难以统一管理。直接材料、动力费、直接人工费、制造费以及销售、组织和管理期间而发生的费用，都加大了海水淡化工程中的成本。
三、影响项目成本的因素
4.1 蒸馏法海水淡化
蒸馏法海水淡化的制水成本主要由蒸汽消耗、投资分摊、电力消耗、化学药品、人员工资和其它管理费用几部分组成，其中以蒸汽消耗、投资分摊、电力消耗、化学品消耗四项费用为主，它们约占成本总费用的92%以上。因此如何协调好它们之间的关系就成了决定制水成本的关键。而它们之间的关系又非常微妙，随着时间、地域的不同，汽价、电价、初期投资及其利息、海水情况、装置规模、装置利用率以及客户期望等关键因素都会有相当大的差异，因此很难给出比较科学的具体数据和定量的关系。
4.1.1主要影响成本因素
1)设备选材：使用较好的材料初期投资会变大，但寿命增加；维护费用会降低；化学品的消耗会降低。就投资分摊来说就要看当时的材料差价。按目前情况，选用较好的材料对降低制水成本是有利的。
2)蒸发器效数：效数增加，效间温差变小，在单效蒸发量相同的情况下需要加大单效的换热面积。增加初期投资，但造水比会增大，相应蒸汽消耗降低。最佳效数需根据具体情况，进行对比经济分析。推荐效数：4到10效。
3)蒸汽品位：较高品位的蒸汽，可以带来较高的造水比。但蒸汽的单价也会更高。具体应根据热源情况，进行对比经济分析。低温多效可用蒸汽为：70℃饱和蒸汽或更高品位。但蒸汽压力高限建议为：压力0.6MPa，过热度不大于20℃。超限后蒸汽单价会变高但对造水比却帮助甚微。也即性价比会下降。
4)装置规模：理论上讲装置规模越大，综合制水成本越低。但就目前国际上的设备加工条件、运输能力、现场施工技术来看还不宜采用太大的装置规模。推荐上限为：单套装置日制水能力15000吨。
5)装置利用率：装置利用率越高，其初期投资的分摊就越低，因此其综合制水成本就越低。这也是低温多效比多级闪蒸制水成本稍低的原因之一。
综上所述，装置的主体选材、造水比的确定、热源的选择、单体装置规模大小、装置利用率等都会对综合制水成本产生较大的影响。因此，在万吨级规模的设备提高蒸汽和淡水的造水比以及尽量降低蒸汽价格是控制其制水成本的主要因素。
4.1.2造水成本主要影响因素趋势图：
如上所述，影响造水成本的因素比较复杂，下面是几幅主要影响因素趋势图，希望能够有所帮助。(纵坐标表示成本，横坐标表示影响因素)
1)装置主体材料对分项造水成本的影响
4.2 反渗透膜法海水淡化
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，这与真正成本相差很大。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。如引黄济青（岛）工程，占地达 6.2 万亩，还会造成黄河断流、植被破坏等生态环境问题，而生态环境的破坏在经济上是难以估量的。
对于海水淡化，能耗是直接决定其成本高低的关键。随着技术的提高，海水淡化的能耗指标降低了 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 4～7 元/m3，苦咸水淡化的成本则降至 2～4 元/m3，如天津大港电厂的海水淡化成本为 5 元/立方米左右，河北省沧州市的苦咸水淡化成本为 2.5 元/m3左右。如果进一步综合利用，把淡化后的浓盐水用来制盐和提取化学物质等，则其淡化成本还可以大大降低。可见，如果抛开政府补贴等政策性因素而单从经济技术方面分析，海水淡化尤其是苦咸水淡化的单位成本是很有竞争力的。
五、成本控制的措施
（一）把好设计关、施工关，从源头上降低固定成本
海水淡化工程项目把好设计关，工艺和设计的选择影响工程的长期运行，选用成熟、低能耗的工艺和性价比好的设备及合适的海水淡化药剂，既保证施工质量，又能降低投产后的运行及维护费用，同时可以发展相关产业，例如绿化用水、旅游等。
（二）做好明确的成本核算
将海水淡化工程中的人工、机械、材料、办公费等按月核算，分析核算情况，找出相应问题、原因和改善计划。降低材料成本可采用比价采购法，对设备、机械做好日常的维修保养，节约能耗的主要切入点为大功率设备。
做好基础管理工作，建立完备的成本管理机制
制定出科学的管理方法和制度，从定额计量管理、内部价格、原始记录和验收管理工作抓起，逐步建立规范的文字、账簿和图表资料，不断将积累的信息资料归档。施工过程中特别要注意收集整理好各种过程文件，尤其是涉及变更、签证的文档，做好分类归档工作，作为竣工结算时进行费用索赔的依据。
（四）加强水源保护，选择合适制水方案
加强水源保护可以有效提高水环境质量，根据当地水源的水质和供水水质要求，选择合理的制水方案以降低其工程造价、设备、运行、维护、处理药剂和管理成本。
（五）加强分包合同管理，将单位工程合同风险分解。
根据市场情况，工程施工过程中的人、机、料的价格控制也是个重要工作。正常情况下项目是采取公开招投标的方式来决定的，根据低价中标，择优录取的原则选定分包商和分供商，并与对方签订合同，根据总包合同内容，在签订分包合同时，对工期、质量、安全、价款、责任与义务、结算、履约保证等做出相应的约定。把总包合同中相应的风险分解到分包合同中，以保证企业的根本利益可能不受大的损失。
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论文作者:刘黔
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签：成本论文; 海水淡化论文; 蒸汽论文; 装置论文; 淡水论文; 成本控制论文; 用水论文; 《基层建设》2017年第32期论文;