在静态对比之外,我们还可以关注传统供水与海淡水的成本变化趋势。
传统水价毫无疑问一直处于上升通道。尽管有着公益属性,但由于标准提升、环境污染等多重因素带来的成本上升,水价上调是全国范围内的普遍趋势。且尽管经过多次上调,当前仍有多地水司难以覆盖全成本。
而海水淡化的成本长期处于大幅下降趋势——从20世纪70年代的几十元/吨到现在的4-8元/吨。早期,海水淡化工艺以热法为主,因其对热能的大量需求,通常能耗成本较高。到20世纪中叶,海水淡化工艺开始从热法向膜法转变,随着运行工艺的优化、膜技术的发展、膜生产技术的成熟、能量回收装置等核心装备性能的提升等,海水淡化产水成本不断下降。
海水淡化反渗透技术成本不断下降以及未来价格预测
值得注意的是,在膜工艺主导的海水淡化成本结构中,能耗成本通常占制水成本的50%左右。也就是说,能源价格的降低,或将推动海水淡化成本的进一步下降。而当前加速发展的新能源产业,为这一预判提供了有力支撑。
图源:楚帅等.含海水淡化负荷的可再生能源消纳技术研究综述[J].智慧电力,2021,49(11)
全球范围内,新能源成本下降趋势明显,且随着技术发展、产业成熟及政策支持,成本还将进一步降低。根据国际可再生能源机构(IRENA)提供的数据,公用事业规模太阳能光伏发电的全球加权平均电力成本下降了85%,聚光太阳能发电紧随其后,成本下降了68%。在我国,风能、太阳能发电经过多年发展也已逐步进入平价阶段,风电装机连续13年、光伏发电装机连续8年保持全球领先地位。
在今年5月沙特电力采购公司与由日本丸红商社牵头的联合体签订的风电项目购电协议中,电价更是创历史新低。其中,Al-Ghat项目的电价最低,为1.56558美分/千瓦时(约合人民币0.1134元/千瓦时);Al-Shamal项目的电价为1.70187美分/千瓦时(约合人民币0.1233元/千瓦时)。
在此基础上,几乎可以确定,通过与新能源结合,海水淡化成本还将实现大幅降低。其中海上风电与海上光伏可再生能源具有与海水淡化相结合具有较大潜力。而对比来看,由于传统供水厂的能耗成本在总成本中占比不大,因而这部分因能耗成本降低,并不会显著体现在传统供水价格中。
此外,我们再三强调的是,由于海水是无限的,因此海水淡化的价格是“无限供给”下的价格,其价格不受供给规模的限制。只要付钱,想要多少水都可以得到。这在气候变化、可持续发展、经济转型跨越等因素叠加带来的发展压力下,其意义无疑远超经济账的对比。
海水淡化成本应该怎么算?——应该放在全流程、全周期中算,放在未来创新场景中去算。这是我们的初步结论。
未来新水务研究中心介绍
“未来新水务研究中心”由京津冀国家技术创新中心和北控水务集团共同发起成立,通过构架创新创业生态体系,链接行业顶尖智慧,与首批11位专家共创共建,致力于探索水务行业的创新发展范式,引领我国水务行业踏上新征程。
编辑:赵凡
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