海水淡化行业分析报告文档格式.docx

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（3）海水淡化成本分析13

三、海水淡化设备国产化带来大市场16

1、防腐材料17

（1）防腐材料的选择17

（2）防腐材料发展趋势18

①铝合金有望逐渐取代铜合金，不锈钢也将占据一定的份额18

②采用异形管提高传热效率，将在蒸馏淡化装置中被逐步推广19

2、高压泵19

四、行业主要企业简况20

1、亚太科技：

抢占铝合金管先机20

2、久立特材：

高速成长的高端管材龙头21

3、南方泵业：

海水淡化泵2013有望取得突破21

4、首航节能：

海水淡化装置成功出水22

五、行业风险22

一、海水淡化产业现状

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。

1、海水淡化方法概述

海水淡化方法主要可分为两种：

热法和膜法。

膜法由于成本低，建设周期短在2000年后成为主流。

（1）蒸馏法（热法）

蒸馏法淡化，又称为加热淡化工艺，是将海水加热汽化，再使蒸汽冷凝，从而得到淡水。

主要分为多级闪蒸馏（即MSF）、低温多效（MED）等方法。

多级闪蒸技术发展较早，技术相对成熟，其特点是单机容量大，造水水质好，系统稳定；

不足是设备投资较大，能耗高，造水成本高，仅适合于大型装置。

近年来随着低成本技术的兴起，多级闪蒸法的应用比例开始下降。

低温多效技术与多级闪蒸法相比，其传热效率更高，结垢腐蚀倾向更小，投资较少、运行成本降低。

（2）反渗透法（RO）

反渗透法是将海水强制加压使淡水透过膜面进入另一侧，从而实现海水的淡化，它具有投资省、能耗低（无相变）、建设期短、占地少的特点，是海水淡化技术中近二十年来发展最快的。

除海湾国家外，美洲、亚洲、和欧洲，大中生产规模的装置都以反渗透法为首选。

2、世界海水淡化产业已非常成熟

从20世纪50年代以后，随着水资源危机的加剧，海水淡化技术得到了加速发展。

第一个现代海水淡化工厂于1954年建于美国德克萨斯的弗里波特，现在仍在运转着。

而大规模的海水淡化技术应用始于中东地区。

中东各国“富得流油”，却十分干旱，水资源严重匮乏。

1983年，沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨的海水淡化厂；

在科威特，现在每天可以生产淡水100万吨。

波斯湾沿岸地区，有的国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%～90%。

目前，海水淡化已遍及全世界一百二十多个国家和地区，主要市场集中在中东、美国等地区，亚洲国家如日本、新加坡、韩国、印尼与中国等也都在积极发展海水淡化产业。

全球有海水淡化厂1.6万多座，海水淡化日产量接近7000万吨，其中80%用于饮用水，解决全球1亿多人的供水问题。

3、中国海水淡化产业化进程加快

海水淡化在中国已有40年的发展历史。

早在上世纪60年代，原船舶工业部上海704研究所就开始研究船用小型压汽蒸馏装置。

自1981年西沙群岛海水淡化装置投入使用以来，中国海水淡化产业工程已历经了30余年的发展建设。

近年来，随着政策扶持力度不断加大，中国海水淡化产业化进程明显加快。

截止到2012年底，我国海水淡化日产能约为70万吨，距离2015年的220万吨目标有着巨大的提升空间。

目前沿海地区纷纷提出建设10万吨/天以上大型海水淡化项目规划，全国在建、拟建海水淡化工程规模己超过100万吨/天。

二、产业化进程将不断加快

海水淡化产业化在过去几年取得了一定进展，但进程并不理想。

一方面是前几年的粗放型经济增长方式忽视了中国水资源短缺的事实，另一方面海水淡化的较高成本抑制了产业的发展。

在未来几年当中，水资源短缺与恶化问题将更加突出，同时技术的进步将继续降低海水淡化的成本，海水淡化在中国有望开始真正实现高速发展。

1、中国淡水危机日益严重

（1）中国水资源严重短缺

中国是一个干旱缺水的国家，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球淡水资源的6%，居世界第4位。

按全国13亿人口计算，人均不到2200立方米，为世界平均水平的1/4。

20世纪90年代初，全国已有300多座城市缺水，其中地级以上城市109座，占地级以上城市总数189座的57.7%。

到2012年，全国年平均缺水量500多亿立方米，三分之二的城市缺水，农村有近3亿人口饮水不安全。

总体上中国地下水资源分布差异明显，南方地下水资源丰富，北方相对缺乏，南、北方地下淡水分别约占全国地下淡水总量的70%和30%。

沿海地区缺水更为严重，11个沿海省所辖的52个沿海城市中极度缺水18个、重度缺水10个、中度缺水9个、轻度缺水9个。

（2）中国水污染严重

中国90%城市地下水受不同程度污染，地下水污染主要分布在华北、东北、西北和西南地区，淮河以北10多个省份约有3000万人引用高硝酸盐水，农村约有3.6亿人喝不上符合标准的饮用水。

2012年全国198个地市级行政区4929个监测点显示，近六成地下水为“差”，其中17%监测点水质呈极差级。

同2011年相比，其中水质综合变化呈稳定趋势的占监测点总数的64％；

呈变好趋势的占17%；

呈变差趋势的占20％。

2、海水淡化成本优势逐渐显现

随着海水淡化技术成熟，海水淡化成本已降至5元/吨左右，已接近甚至低于地下水提取和跨流域取水等其他取水成本，初步具备了经济效益。

我们下面以青岛为例来比较海水淡化与其他取水方法。

青岛是中国北方及沿海严重缺水城市，水资源主要来自大气降水，人均占有量370立方米，亩均占有量306立方米，仅为全国人均量的14%和15%，世界人均量的4%，远小于世界公认人均500立方米的绝对缺水标准。

青岛水资源主要来自地表水及地下水、引黄水、南水北调水。

（1）地表水及地下水取水分析

地下水开采成本影响因素主要有：

水文地质条件、设备资金成本、周期性电力成本等，地下取水的成本在0.8-1.2元/吨，再加上制水成长、运输成本，青岛自来水制水成本约为4元/吨。

（2）跨流域调水全成本分析

跨流域调水工程是目前我国解决区域间水资源分布不均，为缺水地区补水的主要方法。

青岛跨流域调水主要是来自引黄济青和南水北调工程。

①引黄济青

主要成本为黄河水源费、至水厂前费用、制水及销售费用，合计约为5.05元/吨。

②南水北调

根据《青岛市淡水产业发展规划》，包括南水北调工程、净水厂等配套设施，青岛市南水北调制水成本在5.5元/吨左右。

（3）海水淡化成本分析

海水淡化成本主要受技术方法、装置规模、工程投资、能源价格的影响较大：

1）反渗透法是海水淡化综合成本最低的方法。

2）达到经济规模是成本降低的重要条件，发改委要求反渗透装置不低于5000吨/日，蒸馏法装置不低于10000吨/日。

3）淡化厂工程投资对成本影响较大，实现海水淡化设备国产化后，国产淡化水装置工程费用比国外同类产品低20—30%，相应淡化成本可降低10-15%。

4）能源成本占海水淡化总成本50%以上，随着技术提高，海水淡化能耗指标降低了90%左右（从26.4kwh/吨降到了2.9kwh/吨）

下面以运行规模10000吨/日的淡化设备为例，分别对国内外应用较广的低温多效法和反渗透法在不同投资费用、不同能源价格下成本情况进行分析（主要考虑电水联产的情况）。

低温多效法海水淡化运行成本情况测算分析

1）吨水投资分别按进口设备10000元/吨，国产设备8000元/吨、6000元/吨三种费用测算。

2）装置热力消耗指标为115kg/吨；

电耗指标为1.5kwh/吨。

能源价格：

蒸汽机16元/吨（青岛华欧海水淡化厂结算价），电价0.3998元/kmh（黄岛发电厂上网价）。

3）装置综合折旧及摊销按使用年限15年，5%残值率测算。

4）大修及维护费用按照折旧及摊销的20%测算。

5）按照劳动定员10人，年均工资福利40000元测算。

6）其他费用按上述除折旧外五项成本的15%测算，包括财务费用、管理费用等。

资料来源：

青岛市政公用局

蒸汽、电等基础资源价格的高低是影响低温多效法水成本的关键因素之一；

此外，随着设备国产化率的提高，采用国产设备能够显著降低成本。

反渗透法海水淡化运行成本情况测算分析

反渗透海水淡化设施运行的主要成本包括电费、折旧及摊销、滤芯及淡化膜更换费用、人工费用、维修费用和其他费用。

2）装置电耗指标为4kwh/吨，水电联产按黄岛发电厂上网价0.3998元/kmh，独立水厂电价按照青岛销售电价普通工业用电0.7485元/kmh。

3）装置综合折旧及摊销按使用年限15年，5%残值率测算。

4）装置在15年使用期限内，按5年更换一次滤芯、淡化膜测算，需要更换两次（第一次含在设备购置费中）。

5）大修及维护费用按照折旧及摊销的20%测算。

6）按照劳动定员10人，年均工资福利40000元测算。

7）其他费用按上述除折旧外五项成本的15%测算，包括财务费用、管理费用等。

与低温多效法相同，若采用国产设备，能显著降低成本。

通过电水联产与独立水厂比较，若按照比较优惠的内部电价结算，水电联产吨水成本可以降低40%，与独立水厂相比优势明显。

综合以上分析，相比跨流域调水，海水淡化已具备了一定的成本优势，随着技术进步及设备国产化进程的加快，海水淡化的成本优势将更加显著。

三、海水淡化设备国产化带来大市场

根据《海水淡化产业“十二五”发展规划》，至2015年海水淡化装备国产化率将达到75%以上，而目前我国海水淡化设备只有40%的国产化率，这将给我国相关海水淡化设备、材料公司增加100亿左右的市场空间。

结合上图装备材料国产化进程及低温多效与反渗透法将成为我国未来海水淡化的主流，我们看好海水淡化产业链中防腐材料、泵、膜的投资机会。

1、防腐材料

（1）防腐材料的选择

海水是一种非常复杂的天然平衡体系，具有很高的含盐量、导电性和生物活性，因而是一种腐蚀性很强的电解质溶液。

合金材料在海水中发生的腐蚀过程和现象极其复杂。

合金在不同区域海水环境中的腐蚀规律差别很大，在不同因素的多重作用下表现出的耐蚀特征也不同，选择满足制水工艺要求且价格低廉的材料是降低装备造价和减缓海水对设备的腐蚀的关键。

（2）防腐材料发展趋势

蒸馏法海水淡化发展，对传热材料要求为廉价和高性能，主要表现在高传热性能、高阻垢性能和高抗腐蚀性能。

①铝合金有望逐渐取代铜合金，不锈钢也将占据一定的份额

目前，海水淡化传热材料的选材在国际上存在两种流派，其一是使用铝黄铜以上包括钛材在内的贵金属材料确保装置的使用寿命；

其二是用特种铝合金管降低设备造价，采用包括电化学保护在内的特种措施确保装置20年以上的使用寿命。

采用铝合金材料降低设备成本的方法虽然需要更高的综合技术措施，但是可以明显降低设备造价，从而降低了整个海水淡化工程的投资额，因此，采用铝合金材料作为换热材料进行海水淡化的方法非常适合在我国国内推广使用。

为克服铝黄铜价格偏高和铝合金管技术仍需完善的问题，特种不锈钢已经成为一个发展方向，如果技术成熟且价格具有竞争力，将占据一定的市场份额。

②采用异形管提高传热效率，将在蒸馏淡化装置中被逐步推广

铜传热管是低温多效蒸馏海水淡化中普遍使用的传热材料，提高其传热性能，可减少传热面积，降低设备造价。

受限于其结构特征，一般铜传热管的传热系数很难再有提升，不利于海水淡化传热效率的提高。

理论和实验均证明，使用异型管可提高传热效率。

但受加工成本的影响，还没有在工程中大量应用。

如果加工成本能够有所减低，有望逐步推广。

在蒸馏海水淡化领域，通过引入其他领域采用的波纹管、双凹槽管和椭圆形管等异型管，提高铜传热管的传热性能，已经成为蒸馏海水淡化一个研究和发展方向。

2、高压泵

在反渗透法海水淡化系统中，高压离心泵是反渗透装置水压系统的核心，高压泵是主要耗能设备，其电耗约占系统运行费用的35％，是影响产品水成本的主要因素之一。

目前国内海水淡化装备用高压泵主要来自进口，主要生产国是美国、芬兰、丹麦等。

海水淡化高压泵的壁垒主要是：

反渗透海水淡化用海水泵基本参数的确定，主体结构型式的选择。

摩擦副的结构设计：

合理设计摩擦副结构，解决海水泵摩擦副磨损严重的问题。

反渗透海水淡化高压海水泵的材料优选。

反渗透海水淡化用高压海水泵的抗污染特性及生产水的安全性须慎重考虑。

四、行业主要企业简况

抢占铝合金管先机

亚太科技是一家集精密管材、专用型材和高精度棒材等汽车铝挤压材和其它工业铝挤压材于一体的高新技术企业，主要向汽车零部件生产商提供水箱管、空调管、复合管、盘管、棒材、制动系统用铝型材等铝合金材料。

海水淡化市场将是公司下一步重点开拓领域，全资子公司无锡海特铝业有限公司拥有的一种耐海水腐蚀管及其制备方法近日获得专利认证,取得了国家知识产权局颁发的一项发明专利证书,专利权期限为二十年。

计划利用超募资金建设年产2000吨海水淡化用耐腐蚀铝合金管，已成功抢占海水淡化用铝合金管先机。

高速成长的高端管材龙头

公司致力于高端管材的研发和销售，产品主要应用于石油天然气、电力等领域，在部分新能源管材产品上实现了进口替代。

随着高端产品投产，公司盈利能力稳步提升。

海水淡化用钛管有望随着海水淡化产业化进程加快成为今年新的增长点，去年钛管产量100吨，主要是供给中东地区。

今年规划产量500吨，产品价格目前30万/吨。

预计钛管2013、2014年分别贡献EPS0.02元、0.03元。

海水淡化泵2013有望取得突破

南方泵业系全国最早研发并规模化生产不锈钢冲压焊接离心泵企业，是目前国内不锈钢冲压焊接离心泵领域产销量最大的专业生产厂家。

2013年4月13日，公司完成了2台日产万吨及以上的大型海水淡化高压泵的生产工作，试验取得圆满成功。

这2台大型海水耐高压泵，专为膜法海水淡化系统配套所研发，将用于国家示范工程。

泵采用CFD技术优化设计，水力效率高，节能效果好。

与海水接触的所有零部件，均采用耐海水腐蚀性能非常好的双相不锈钢材料制作。

叶轮采用背靠背安装，自身达到水力平衡，没有一般高压泵巨大的轴向力。

其中一台的流量为540m3/h,扬程600米（日产1.25万吨淡化海水），另一台为流量440m3/h,扬程600米（日产1万吨淡化海水），效率均超过80%，达到国际先进水平，是进口海水高压泵理想的替代品。

海水淡化装置成功出水

公司是主要从事电站空冷系统研发、设计、制造、销售、安装、调试、培训等一条龙服务的高新技术型企业。

公司日产3万吨级低温多效蒸馏法海水淡化中试装置已完成安装，经调试达到设计指标成功出水。

五、行业风险

1、海水淡化产业化进程低于预期；

2、海水淡化设备国产化率低于预期。