Page 53 - “能-水-沙-农-城”“一带一路”机制下中国与埃及互利合作的新机遇研究
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The Energy-Water-Desert-Agriculture-City Nexus - Research on New Opportunities for China-Egypt win-win cooperation under the BRI Mechanism
“能 - 水 - 沙 - 农 - 城”“一带一路”机制下中国与埃及互利合作的新机遇研究
及一些海岛等淡水资源严重匮乏的地区缓解日益严重的淡水供应危机起到了极大
的支撑作用,但海水淡化技术在发展中也面临着一些不容忽视的负面因素。首先
是海水淡化对于能源的大量消耗并由此产生的显著的温室气体排放问题,其次是
海水淡化工厂排放的大量高盐度尾水对当地海洋生态环境产生的不利影响。
海水淡化是高耗能产业。不同的淡化工艺路线其耗能水平也有很大差异,目
前的成熟工艺中以热法技术的单位能耗为最高。热法工艺中多级闪蒸法(MFS)
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的单位能耗为 19.6-27.3 kWh/m 、多效蒸馏法(MED)为 14.5-21.4 kWh/m 、机
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械蒸汽压缩法(MVC)为 7-12 kWh/m 。膜法海水淡化工艺的单位能耗相对较低,
其中反渗透法(RO)为 2.5-3 kWh/m 3 a 。根据沙特海水淡化公司(SWCC)发布
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的相关数据,其所属大型反渗透海水淡化设备的单位能耗可以达到 2.7 kWh/m ,
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小型淡化装置的单位能耗可以达到 2.27 kWh/m 。目前,该公司也正在通过技术
路线的转型,通过提升反渗透淡化设备的建设,逐步替代原有的多级闪蒸设备,
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将海水淡化的单位能耗从 15 kWh/m 降低到 3 kWh/m 。2020 年,该公司的二氧
化碳排放量为 5500 万吨,随着反渗透设备占比的增加,预计到 2025 年,其二氧
化碳排放量有望快速下降到 2290 万吨。在海湾地区,各国的海水淡化工厂绝大
多数还是依靠石油、天然气等常规化石能源来满足淡化过程对能源的大量需求,
因此海水淡化的过程必然伴随着大量化石能源的消耗和大量温室气体的排放。未
来随着海水淡化产业规模的快速扩大,整个产业对于能源的消耗也会逐步增大,
会增加上述能源输出国自身的能源消耗,减少其可供出口的能源份额,这也不利
于上述石油输出国通过出口化石能源增加收入。我们以埃及为例可以进行一个
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简单估算,假定其全国现有的 550 亿 m / 年的淡水资源全部由反渗透海水淡化而
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来,按照 3 kWh/m 的能耗来计算,仅在淡水生产这个环节,每年就需要消耗大
约 1650 亿 kWh 的电能,如果这些电能全部依靠埃及境内的现有天然气资源发电
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来解决,那么每年大约需要用掉 360 亿 m 的天然气,根据 BP 发布统计数据,
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2022 年埃及全国的天然气产量为 678 亿 m ,按照上述假设,仅海水淡化一个产
业就可以用掉埃及一半以上的天然气产量。而且就目前埃及的天然气总储量来说,
如果全部用于海水淡化,也仅够埃及使用 63 年。因此,无论是对传统化石能源
的消耗,还是大量温室气体排放对环境气候的严重影响,依赖化石能源扩大海水
a 以上数据来源于《The Geopolitics of Seawater Desalination》, Marc-Antoine Eyl-Mazzega 和 Élise Cassignol, Ifri,
2022 年 9 月。
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