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产业经济:水资源利用技术的投资&我国近期公布的重大科研成果
2012/09/10 14:39:11瀏覽109|回應0|推薦1

产业经济: 水资源利用技术的投资
  近期,水利部在全国范围内启动和部署水资源保护规划编制工作,争取在两年内完成水资源保护规划编制。就现状而言,一方面我国水资源缺乏较为严重,加上水资源的分布不均更加剧了这种情况;另一方面,水资源短缺造成的各种瓶颈已是众所周知,例如水资源对于农业、煤化工、钢铁等行业更有可能成为最主要的瓶颈,而国外已经有不少例子说明缺水有时导致合并的发生。因此,水资源的节约和综合利用存在着巨大的需求空间。但是,与之形成对比的是,除以色列等少数国家或地区外,目前全球水资源的利用技术仍处于较低水平,技术缺口和管理效率提升空间巨大。基于国际粮食政策研究所(IFPRI)的数据,麦肯锡公司曾经作过分析,假设经济和人口按目前的模式持续增长到2030年,全球供水能力将只能满足需求量的60%,包括中国、印度和南非在内的许多发展中国家需求满足量不到50%或者更少。
  在这种局面下,不仅是法国苏伊士集团、法国维旺迪公司(威立雅环境集团下属的水务公司)、英国泰晤士国际水务等水务企业(近年来国内水企也在作国际水务市场开拓的尝试),以及日本电工集团、美国陶氏化学、新加坡凯发集团等水处理企业的积极布局,其他很多企业也都在开拓水资源利用市场,或者开展相关的布局:一是通用电气、西门子、ABB等工业企业利用其在机电和自动化技术等方面的优势开发水资源利用的解决方案(例如东芝公司将与德国西门子公司共同研究构建新一代自来水网络);二是IBM等信息技术企业也在利用其在物联网等方面的基础,开展智慧水资源管理系统的市场;三是福特、雀巢、宝洁等公司都将节约用水作为公司战略来执行(例如《宝洁公司2011年可持续发展报告》表明2011财年宝洁公司每单位产量的用水量降低了22%),国内一些钢铁、煤矿等领域的企业也在实践节水的做法。
  其中,就水务企业或水处理企业而言,由于目前采用的模式多是BT(建设—转让)、BOT(建设—经营—转让)或TOT(移交—经营—移交)模式,因此资本密集型是其基本特征:例如,欧洲各国的污水处理系统一般由政府投资建设水管和水网,建厂投资主要采用BOT模式,日常运营和维护由污水排放企业交纳排污费,政府的投资仅限于管网部分。而就水资源利用解决方案的提供商而言,节水管理业务与合同能源管理业务在模式上具有很多的相似性,都属于资本密集型业务,需要大量资本的投入才能实现不断增长,因此较强的融资能力也是保证企业实现快速增长的关键因素之一。
  与资本相对应,水资源利用也是技术密集型(或知识密集型)的行业,因此技术能力是企业实现快速增长的另一关键因素。从纵向分隔来看,目前水资源的利用可粗分为三类:第一类是农业用水系统,无论对于全球还是我国,农业用水量都占到总用水量的七成左右。目前来看,如果把农田给排水系统建设好,并且与平衡施肥相配套,很多地区都可以有较大的利用效率提升空间。比如把水肥耦合技术与滴灌技术相结合,既可以保证干旱地区的农田灌溉需求,又可以在很大程度上节省化肥用水(对于有些农作物而言,最多可以节约一半左右的化肥用量);加上我国山地或丘陵地区较多,如果再针对农田区域的径流路径和汇集能力作分析,形成高效的雨水收集和排水系统,很多干旱地区的农业用水就可以有较大的提升潜力。尽管这是一项系统工程,不仅涉及到自然环境和地质条件等各种因素,也不仅限于农业知识利用本身,更需要考虑农户的组织特点;但是,有不少节水技术(比如膜下节水滴灌)已经有成熟的应用案例。
  第二类是矿产开发、发电和工业用水系统,其市场开发的复杂度相对较低:一方面,此类用户相比于农业用水的用户往往更为集中,但提高用水效率的需求也相当迫切(例如首钢在搬迁前的年用水量约为9000万吨,相当于300万户居民一年的用水量);另一方面,由于工业生产过程的标准化程度更高,不确定因素相对较少,因此通过信息技术的应用来跟踪用水、改造设施和监测节水往往更易执行。就国内而言,无论是工业产能规模、煤矿开采规模还是发电量规模,都意味着庞大的基数和巨大的节能空间(例如采用干式或闭环冷却系统可节省煤发电过程中约90%以上的用水量),加上政策收紧等因素(今年国务院“三号文件”《关于实行最严格水资源管理制度的意见》正式提出“最严格水资源管理制度”的实施细则,仿效国土资源部管理耕地资源的“18亿亩耕地”红线措施,将总量、效率、纳污分配到地方的指标体系),节水工程的发展空间巨大。就模式而言,由于已经有合同能源管理方面的不少成功案例,而且不少企业和节水、节能合同管理也可同时进行,因此这带来了良好的投资空间。那么,现在的核心问题就是技术开发能力,尤其是如何将工业节水与废水中有效物回收利用(例如金属离子的回收)结合起来,就成为了重点。从已有的工程实践和研究报道来看,这方面已经有很多现成的技术有待集成。
  第三类则是居民供水和市政水处理系统。这里面,雨水收集、海水淡化、污水处理厂都已为大众所熟悉,仅举阿拉伯联合酋长国的马斯达尔城为例。与迪拜的奢华相比,马斯达尔城(位于阿联酋七个酋长国中的阿布扎比酋长国)建设的目标是全球最环保的城市——沙漠里的“零碳”城市,除了完全依靠太阳能风能实现能源自给自足,同时实现汽车尾气和二氧化碳零排放外,该城市希望对80%的社区用水进行回收利用,用中水浇灌农场和花园。需要说明的是,马斯达尔此前还曾开展了极具成效的实验:在马斯达尔的实验系统中,利用海水进行水产养殖,再将养殖废水用于浇灌富含油分、可用于榨油和蒸汽发电的海蓬子(即充分利用了养殖后的渣滓,又避免了直接排放进海水的赤潮风险),最后再将其引至适合高盐度生长环境的红树林(其树叶可以作为鱼虾的饲料加以利用)。
  而从横向的角度来看,无论是农业用水、工业用水还是居民供水,都需要一些共同的基础要素,简单地可分为材料(例如是用于水处理的过滤膜材料等,农业上用于保水的覆膜材料)、能源(无论是对于农业还是工业而言,节水往往与节能并列考虑)、系统(信息系统和工程解决方案,例如新加坡将收集的排放水分为不同等级,供不同的渠道使用,如一些排放水可直接用于水质要求较低的灌溉草坪和花园等)三方面。侧重于不同的层面来对外协作、对内不断升级技术能力,也会是未来水资源利用企业的另一种生存和成长模式;对于一些正在谋求转型升级的企业(如材料企业、信息技术企业)而言,这也是可以考虑的方向。
  (执笔人:黑色新星)

我国近期公布的重大科研成果
  a) 中国研制成功世界唯一的JF12高超声速激波风洞。中科院组织权威专家对JF12风洞进行验收。专家委员会一致认为,该项目面向国家重大科技项目和学科基础研究需求,利用中科院力学所独创的反向爆轰驱动方法及一系列激波风洞创新技术,研制成功了国际首座可复现25—40公里高空、马赫数5—9飞行条件、喷管出口直径2.5米/1.5米、试验气体为洁净空气、试验时间超过100毫秒的超大型高超声速激波风洞,整体性能处于国际领先水平。该风洞具有高超声速飞行器试验的地面复现能力,为我国重大工程项目的关键技术突破和高温气体动力学基础研究提供了不可替代的试验手段。JF12风洞项目于2008年1月启动,是财政部和中科院共同支持的8个重大科研装备研制项目之一。此举被认为是落实《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006—2020年)》的重要措施,其使命是通过自主创新模式,探索发展重大先进科研装备的途径,以切实改变我国科研仪器大部分依赖进口和仿制的局面。
  b) 中国造出首台R0110重型燃气轮机 用于大型装备。R0110是中国自主研制的第一台重型燃气轮机,它的研制成功预示着中国将成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。这对于提高中国的综合国力具有积极推动作用。
  c) 中国国产QD70C燃气轮机日前通过出厂试车考核。QD70C燃机是为满足备用电源市场对大档功率燃机机组需求,由中航工业东安、黎明、动力所合作开发的燃气轮机。用户对该型燃机的起动成功率、起动时间、载荷突加、突减能力、燃油消耗量、排放污染物、噪声控制、使用寿命等均有较高的要求。该型燃机的研制成功,标志着中航工业黎明燃机产品向应急电源领域开疆拓土,为中航工业燃机产业发展壮大找到了新的支撑点。
  d) 我国计划发射8颗海洋系列卫星 将加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域监测。按照规划,2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星,包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星,加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测。截至目前,我国已发射3颗海洋卫星,其中2颗 “海洋一号”系列卫星(即水色卫星),1颗“海洋二号”系列卫星(即海洋动力卫星)。
  e) 第五次北极科考队日前在北纬87度39分、东经123度37分的北冰洋浮冰区首次成功布放了极地长期自动气象观测系统。记者6日获悉,目前该观测系统所采集各项数据信息已被实时传回国内,整个系统运行一切正常。第五次北极科考队队员、中国气象科学研究院高级工程师彭浩介绍,自动气象观测系统在北冰洋洋流作用下随所布放的冰块漂移可实现长期连续观测,每小时采集一组数据,通过卫星实时传回中国气象科学研究院信息中心,整个系统由大容量低温蓄电池供电,设计工作时间为2年。专家认为,在我国历次北极科考中,科学家往往只能通过冰站作业获取8至10天的冰面气象观测数据。随着此次长期自动气象观测系统的布放,我国科学家有望获得在较长时间、更广空间内海冰气相互作用、辐射平衡、水汽、能量输送及交换的实测数据,为研究北极浮冰区大气边界层的物理特征参数,提高气候模式对极区的气候模拟能力,合理评估海冰面积急剧减少、厚度变薄在全球气候变化中的作用及其对我国气候产生的影响提供必要的数据支撑。

( 時事評論財經 )
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