缺水的以色列不光灌溉用的是再生水,连喝的居然都是海水

 

以色列位于中东,总土地面积22000平方公里,人口约741万,国家几乎完全由干旱地区组成,其60%的土地面积被南部的内盖夫沙漠所覆盖,同时,以色列大部分地区处于半干旱地区,冬季潮湿季节较短,夏季干燥且季节较长,年降雨量较低

以色列

以色列特拉维夫的港口

面对来自天然水源的有限淡水供应和不断增加的用水量,以色列政府将目光转向海水淡化,以此作为向当地居民提供生活用水的途径

海水淡化

在以色列,供水由政府所有的供水公司Mekorot负责,该公司成立于1937年,现在以色列80%的饮用水由该公司提供,同时Mekorot经营着一个名为“国家供水公司”的跨国供水网络,Mekorot及其子公司已经与许多国家合作并实施了海水淡化和水管理项目

Mekorot公司(希伯来语版logo)

Mekorot公司

水资源短缺一直是以色列面临的一个重要问题,在降雨量很少的情况下,自然来源的淡水主要来自Kinneret湖(以色列唯一的淡水湖)和两个含水层

关于含水层在地质学上含水层常指土壤通气层以下的饱和层,其介质孔隙完全充满水分,以色列的两个主要含水层是沿海含水层和山区含水层,这两个含水层都位于地中海沿岸

近年来,人口增长、工业发展和农业发展对该国有限的自然水资源造成了很大压力,针对上述情况,以色列政府采取了综合办法,在水的需求和供应之间实现最佳平衡来支撑以色列的可持续发展

在供水管理方面,以色列政府于1997年启动了一项海水淡化国家总体计划,以应对1990年代中期连续几年严重干旱和过度开采自然水资源后造成的水资源短缺情况

随后在21世纪头十年建造了若干海水淡化厂,以生产淡水供以色列家庭使用,据以色列政府称,到2015年底,海水淡化厂的年生产能力将增加到5.85亿立方米,约占以色列生活用水量的80%(另外20%来自Kinneret湖和两个含水层),除海水淡化外,以色列政府还采取了其他供水措施,例如管制从Kinneret湖和含水层过度取水,以及促进再生水灌溉在全国的广泛使用

Kinneret湖

以色列的海水淡化厂

关于利用再生水灌溉,这是因为在以色列,水的消耗来自三个主要部门-农业、工业和家庭生活用水

2013年,这三项水的消耗分别占据水使用量的58%、35%和7%,目前,以色列大约70%的废水被回收再利用于农业灌溉,由于农业用水量巨大,利用废水中回收的水灌溉有助于节省有限的水资源用于生活用水

以色列再生水的滴灌以色列的海水淡化

前面提到过,以色列政府于1997年启动了一项长期、大规模的海水淡化国家总体计划,第一个海水淡化厂Ashkelon海水淡化厂于2003年开始建设,2005年投入运行;

随后,Palmachim、 Hadera、Sorek三家海水淡化厂分别于2007年、2009年、2013投产,另一家海水淡化厂Ashdod淡化厂也在2015年底投产,年产能为1亿立方米

以色列第一个海水淡化厂Ashkelon海水淡化厂

Hadera海水淡化厂

Sorek海水淡化厂

其中Ashkelon、Hadera和Sorek三家海水淡化厂目前规模以色列最大,其年生产能力均超过1亿立方米,采用反渗透技术生产淡水,三家工厂均是是采用PPP模式进行生产Public-Private Partnership,又称PPP模式,即政府和社会资本合作,是公共基础设施中的一种项目运作模式,在该模式下,鼓励私营企业、民营资本与政府进行合作,参与公共基础设施的建设

中标者根据一项为期25年的建造-运营-移交协议,获得设计、建造和运营各自的海水淡化厂的合同

在整个合同期内,以色列政府每年从海水淡化厂购买协议数量的淡水,购买价格包含一个固定部分和一个可变部分,三家公司的可变部分因能源和运营费用等因素会有不同

一是电力成本,即海水淡化过程中所需要的能源,海水淡化需要高压处理,属于高耗能产业,所以电力成本构成了工厂的重要运营成本;

二是融资成本,主要是指固定资产的投资,利率、消费价格指数(CPI)、汇率、设备折旧、土地价格等都是影响融资成本的因素

2015年,Sorek海水淡化厂的收费最低,为每立方米0.52美元,相比之下,Hadera海水淡化厂的费用为0.65美元,Ashkelon海水淡化厂的费用为0.7美元Ashkelon海水淡化厂

Ashkelon海水淡化厂位于以色列南部沿海城市Ashkelon市

以色列南部沿海城市阿什凯隆(Ashkelon)

该工厂的建造成本估计为2.12亿美元(16亿港元),于2005年底开始运营,年生产能力为1.2亿立方米,可满足以色列国内总用水量的16%,Ashkelon工厂包括两个子工厂,这两个子工厂具有相同的生产能力并且可以独立运行Hadera海水淡化厂

Hadera海水淡化厂位于北部沿海城市Hadera

北部沿海城市哈代拉(Hadera)

该工厂于2007年开始建设,旨在每年生产1亿立方米的饮用水,在2009年投产后不久,Hadera工厂进行了扩建,将其年产能增加到1.27亿立方米,可满足以色列国内总用水量的17%

哈代拉工厂也是由两个分厂组成,东厂和西厂具有相同的生产能力,可以独立运行,以确保运行的可靠性,同时,Hadera海水淡化厂还设计有独立的天然气发电厂和能源回收装置,估计项目总成本(包括扩建成本)为3.77亿美元(29亿港元)

以色列哈代拉海水淡化厂Sorek海水淡化厂

Sorek海水淡化厂位于以色列中西部沿海城市特拉维夫区

特拉维夫

该项目耗资4亿美元,于2013年投产的Sorek工厂是以色列最大的海水淡化设施,年生产能力为1.5亿立方米,可提供以色列国内总用水量的20%

Sorek海水淡化厂

在Sorek内部,50000个密封在垂直白色汽缸中的薄膜,每个4英尺高,16英寸宽

Sorek海水淡化厂内部

圆柱体包含包裹在中央管道上的塑料薄膜,薄膜上的孔不到人类头发直径的百分之一,水在70个大气压的压力下射入钢瓶,并被推入薄膜,而剩余的盐水则被送回大海

同时,Sorek工厂有自己独立的发电厂为自身运行提供能源,同时,充分利用峰谷电价差,即“削峰填谷”,降低电力成本,产生的多余电量还可以出售给以色列国家电网,上述的Ashkelon海水淡化厂也有自己的独立发电厂

独立发电厂以天然气为燃料,二氧化碳排放量较少,其燃料成本比燃煤发电系统低7%左右。此外,Sorek工厂在整个海水淡化过程中都采用了能源回收装置,以提高能源利用效率