解决水危机：海水淡化VS南水北调，哪种方案更胜一筹？
解决水危机：海水淡化VS南水北调，哪种方案更胜一筹？
我国面临着水资源分布不均的严峻挑战，北方地区缺水状况尤为突出。海水淡化和南水北调作为解决水资源短缺的两大重要举措，备受关注。深入对比二者的技术特点、成本效益、应用范围及环境影响等，对于合理规划水资源战略、实现水资源可持续利用具有极为关键的意义。
海水淡化技术与成本分析
海水淡化是指通过特定技术手段去除海水中的盐分和杂质，从而获取淡水的过程。当前，主流的海水淡化技术包括热法和膜法。热法主要是利用热能使海水蒸发，再将水蒸气冷凝成淡水，其历史较为悠久，但能耗成本相对较高。膜法则是借助半透膜的特性，在压力作用下使海水中的水分子通过膜而盐分被截留，其中反渗透技术应用广泛。
从成本角度来看，海水淡化成本受多种因素影响，如工程规模、当地能源价格、设备及技术水平等。总体而言，只要规模不是极小，海水淡化供水价格通常在 4 - 8 元 / 吨的区间内，与传统供水价格的差距在 0 - 3 元 / 吨。
从全球范围的最新项目来看，部分海淡项目投标价格低至 0.4 - 0.6 美元（约合人民币 2 - 3 元），例如计划建设的迪拜 Hassyan 海水淡化厂项目，总投资达 8.48 亿欧元，规模接近 90 万吨 / 日，其投标价格更是刷新全球最低记录，为 0.36536 美元 /m³（合人民币 2.6 元），且该项目由光伏提供运行能源。中国的山东电建三公司获得了其 EPC 合同。
值得注意的是，海水淡化成本长期呈大幅下降趋势。20 世纪 70 年代时，海水淡化成本高达几十元 / 吨，而如今已降至 4 - 8 元 / 吨。这主要得益于运行工艺的持续优化、膜技术的不断进步、膜生产技术的日益成熟以及能量回收装置等核心装备性能的提升。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。随着新能源产业的加速发展，能源价格有望进一步降低，这将为海水淡化成本的下降提供有力支撑。
国际可再生能源机构（IRENA）数据显示，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%，聚光太阳能发电成本下降了 68%。我国风能、太阳能发电也逐步进入平价阶段，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 项目电价为 1.70187 美分 / 千瓦时（约合人民币 0.1233 元 / 千瓦时）。由此可见，通过与新能源结合，海水淡化成本仍有较大的下降空间。
南水北调工程概况与意义
南水北调是我国一项极具战略性的大型水利工程，旨在缓解北方地区水资源严重短缺的局面，实现水资源的优化配置。
该工程分为东线、中线和西线三条线路，东线工程从长江下游扬州江都水利枢纽引水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，向黄淮海平原东部和胶东地区供水；中线工程从丹江口水库引水，沿京广铁路西侧北上，自流到北京、天津等地；西线工程则是在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿输水隧洞，调长江水入黄河上游。
南水北调工程自通水以来，取得了显著的成效并具有多方面重要意义。在调水量方面，截至 2024 年 3 月 18 日 14 时，南水北调东、中线一期工程累计调水 700 亿立方米（含生态补水超 108 亿立方米），其中中线调水 625.93 亿立方米，东线调水 67.77 亿立方米，东线北延应急供水工程调水 6.30 亿立方米，受益人口超 1.76 亿。
在水质保障上，中线工程水质稳定达到地表水 Ⅱ 类标准及以上，东线工程水质稳定达到 Ⅲ 类。其供水在多个城市供水中占据重要比例，例如南水北调水占北京市城区供水量 70% 以上，几乎占天津市主城区供水量的 100%，占河南省郑州市中心城区供水量 90%，占河北省石家庄市城区供水量 75% 以上。
南水北调东线一期工程具有多方面效益。
在水资源配置方面，进一步优化了区域水资源配置格局，完善了江苏省水网体系，构建了山东省 “T” 字型骨干水网，有效增加了区域水资源供给保障能力，北延工程还为津冀地区春灌储备水源，保障国家粮食安全，巩固华北地区地下水超采综合治理成效。
在生态环境方面，有力推进了沿线河湖生态环境复苏，通过水源置换、生态补水等措施，保障了沿线河湖生态安全，如南四湖水质改善，济南再现四季泉水喷涌景象。在防洪排涝上，增强了相关河道防洪排涝功能，在黄河严重秋汛期间，八里湾泵站、济平干渠、穿黄出湖闸等累计泄洪 3.07 亿立方米，有效缓解东平湖防洪压力；江苏省境内南水北调新建泵站累计抽排涝水 4.45 亿立方米，在洪涝灾害防御中发挥重要作用。
在经济循环方面，促进了南北经济循环进一步畅通，改善了京杭大运河航运条件，江苏、山东境内新增通航里程 80 公里，连通南四湖和东平湖，多条航道通航条件改善，航运效益显著，如山东济宁段航道实现内河航运通江达海，江苏运河货运量明显提升，金宝航道和徐洪河线货运量均有大幅增长，京杭大运河黄河以北段 707 公里实现水流贯通。
在文化科普方面，文化科普作用更加凸显，京杭大运河成功入选世界文化遗产名录后，东线一期工程与文化融合持续推进，沿线建成江都水利枢纽等一批水利风景区，韩庄运河台儿庄段等河段被评为美丽幸福示范河湖，依托沿线枢纽工程还建成南水北调东线江苏水情教育基地等多个国情水情教育基地，年均开展水情教育 1000 多批次，受众达 5 万多人次。
两者对比与综合考量
成本对比
从建设成本来看，如果仅考虑海水淡化厂建设成本与南水北调累计总投资对比，差异较为显著。例如以色列索莱克二期反渗透水厂，投资 15 亿美元，每天产水 82 万吨，一年产水 3.1 亿吨。
而南水北调总投资约 5000 亿元（约 694 亿美元），2023 年调水量达 85 亿吨，相当于 27 座索莱克二期淡化厂的生产量，南水北调中线和东线设计年调水量一共 270 亿吨，若完全按此规模调水，相当于 87 座索莱克二期淡化厂的生产量。
在相同规模调水量前提下，海水淡化厂的修建投资成本远远超过南水北调总工程投资规模。
若考虑全生命周期成本，海水淡化的成本计算需采用全生命周期综合视角，传统供水价格计算存在历史沉没成本（如古代治水及建国后大量水利投入未计入水价，部分城市供水基础设施由政府投资建设未计入水价）、当期遗漏成本（如水源地保护成本由政府拨付未在水价体现，城市二次供水成本未在水价体现）及各类补贴影响（如因价格调整不到位政府补偿供水企业，对支付水费能力不足居民的价格补贴，水利工程成本反映不充分等）。
算上这些因素，海水淡化成本与传统供水成本的对比会发生变化。
应用范围对比
海水淡化受地理条件限制较大，通常适用于沿海地区。因为海水淡化需要大量海水作为原料，远离海岸则运输成本会大幅增加。中国最缺水的西北新疆、河西走廊、青海、阿拉善高原、黄土高原等地区，远离大海，利用海水淡化提供饮用水不切实际。
而南水北调工程则能够实现大规模、长距离的水资源调配，将水资源从水资源相对丰富的南方地区输送到北方缺水地区，其供水范围覆盖了华北、黄淮海平原等广大内陆地区，有效缓解了这些地区的水资源短缺问题，在改善城市供水、农业灌溉、生态补水等多方面发挥了重要作用。
环境影响对比
海水淡化存在环境污染问题，其产生的大量浓盐水含盐量比正常海水高一倍。若直接排入大海，会对沿海生物圈造成巨大打击。虽然可通过再次加工变成盐分用于工业生产，但由于全国盐需求量稳定，可能面临储存问题，且中国内陆盐储量丰富，如青海柴达木盆地的盐可供全国人民食用 70 年。
南水北调工程在建设和运行过程中也面临一些环境挑战，如东线工程在建设初期需要解决水污染治理问题，通过 “先节水后调水、先治污后通水、先环保后用水” 原则的贯彻实施，逐步改善了沿线水环境质量，并且通过生态补水等措施，促进了沿线河湖生态系统的恢复和改善，总体上对环境的改善作用较为明显。
总的来说，海水淡化和南水北调各有优劣。海水淡化在技术进步推动下成本逐渐降低，在沿海地区有一定应用前景，但面临成本、地理限制及环境问题等挑战；南水北调工程在解决内陆大面积缺水、促进区域协调发展、改善生态环境等多方面有着不可替代的作用，但工程投资巨大，运行管理复杂。
在未来水资源规划中，应根据不同地区的地理、经济、环境等实际情况，综合运用这两种手段，实现水资源的高效配置和可持续利用，以应对日益严峻的水资源短缺挑战，保障社会经济的稳定发展和生态环境的平衡和谐。