热点文章 | 清华大学、同济大学、中持股份联合团队Water & Ecology：重新审视中国海水淡化的未来——构建沿海短程水循环

编者按

图文摘要

Highlights

1. First-principles thinking re-evaluates seawater desalination as a transformative solution to water scarcity.

2. 100-Kilometer Coastal Desalination for Short-cut water cycle (100K-CDS) strategy was proposed.

3. Overcoming public perception gaps and techno-economic barriers unlocks large-scale desalination potential.

4. Renewable energy sources could remarkably reduce desalination’s carbon footprint.

文章概述

创新价值

本文聚焦于中国长期被低估的水资源短缺现实，深入剖析了3大核心矛盾：传统供水方式（如水库蓄水、跨区域调水）的供给能力已逼近极限；生态用水需求的增长未得到充分重视；气候变化正加剧供水风险（典型表现为咸潮入侵与极端天气事件频发）。基于“全球海水总量丰富而淡水资源相对稀缺”这一根本性认知，本研究论证了海水淡化作为区域性供水增量的变革性解决方案。研究提出采用全链条、多维度、全生命周期的综合视角，系统性地重新审视了海水淡化相较于传统供水模式的经济性，并展望其在可再生能源有力支撑下的低碳可持续未来。

1）揭示中国被低估的用水缺口

传统供水方式（如水库蓄水、大规模跨区域调水）的供给能力已接近极限。尽管这些措施在一定程度上缓解了局部供需矛盾，但其本质无法根本性提升水资源总量，因而难以有效应对由经济发展、快速城镇化及气候变化共同驱动的持续用水需求增长。与之相对，生态修复措施（如生态补水、植被恢复）的用水需求呈现显著上升趋势（例如，从2005年的9×10⁹ m³激增至2022年的3.5×10¹⁰ m³），然而这部分需求长期被系统性忽视，进一步加剧了水资源压力。同时，气候变化正导致极端天气事件频发、水资源时空分布不均化加剧，并诱发严重的咸潮入侵事件（尤其在长江、珠江三角洲等河口区域），多重因素叠加极大抬升了供水保障的难度与应急管理需求。

2）运用“第一性原理”重新定位海水淡化

从水资源的基本属性看，全球海水资源极其丰富，而淡水资源则高度稀缺且分布不均。理论上，大规模部署海水淡化技术能够使淡水供应摆脱对自然水文循环的绝对依赖，从而通过工业化生产方式持续、可控地增加区域淡水资源供应总量，为全球水资源管理提供一条根本性的新路径。这一理念已在以色列等严重缺水国家得到成熟应用和验证，证明海水淡化具备支撑经济发展、人口集聚并保障长期用水安全的潜力与可靠性。

3）破除“海水淡化成本高昂”的传统认知误区

得益于脱盐技术的持续进步与规模效应，海水淡化成本已从早期的约15元/m³大幅降至5元/m³左右。这一价格水平已趋近于华北地区市政供水的现行水价，其经济可行性日益凸显。更值得关注的是，传统供水方式（如跨区域调水）的隐性成本常被低估或忽略，涵盖巨额基础设施投资、潜在的生态破坏、广泛的社会影响以及持续的政府补贴等。基于全链条、多维度、全生命周期的综合成本分析框架，可以系统性地重新评估海水淡化相较传统供水模式的真实经济性。与此同时，耦合风电、光伏等可再生能源，海水淡化有望构建稳定、安全、低碳的可持续供水体系。

4）提议构建中国“百公里近海岸带海水淡化短程水循环（100K-CDS）”

为根本性转变社会水资源观念，实现水资源供给充裕的战略愿景，将海水淡化定位为区域水资源增量的核心手段，进而提出“百公里近海岸带海水淡化建设（100K-CDS）”战略构想。该战略旨在于沿海100 km辐射区域内，构建以工业化、规模化海水淡化为核心水源的短程水循环系统，使之成为区域可靠的新增基础水源，最终形成更具韧性与可持续性的供水新范式，实现以下战略目标：

• 降低对外依存：减轻对长距离调水与地下水超采的依赖程度。

• 破解短缺困局：缓解沿海城市及超大城市的水资源短缺压力，优化区域水资源供需平衡，全面提升供水安全保障水平。

• 释放综合效益：补充生产、生活及生态用水需求；缓解上游水源地保护（涵养水源、治理污染、生态修复）面临的巨大压力；具备能力快速调节河口水位以抵御咸潮入侵，增强河口及沿海城市的供水系统韧性与安全性。