海水淡化是指利用科技手段将海水中的盐分和其他矿物质去除，从而生产出可供人类直接使用的淡水资源的过程。这一技术对于缓解全球水资源短缺问题具有重要意义，尤其是在沿海和海岛地区。
由于海水中的盐分浓度相对较高，常规的自然过滤和沉淀等方法无法有效去除盐分，因此需要采用特殊的海水淡化技术。
常见的海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等。其中，反渗透法是目前应用最广泛的一种技术，它通过半透膜将海水中的盐分和杂质分离，从而获得淡水。
图表 1：常见的海水淡化技术的原理及特点
资料来源：Wind、韦伯咨询
一、最大规模工业级海水淡化项目单线产水
日前，随着第一股淡水缓缓流向工业园区，由中铁上海工程局承建的蓬莱海水淡化项目实现单线产水，为下一步全面投入运行生产奠定了坚实基础。
作为国内规划建设规模最大的工业级海水淡化项目，主要采用先进的多介质过滤加两级反渗透工艺装置，将海水通过取水系统并经过沉淀、机械过滤等预处理后，加压送入反渗透模组进行净化分离，使海水脱盐变成淡水，而大部分细微杂质及金属离子被截留，与原水混合后排入海洋。项目部集中资源力量，开展技术攻关，制定了绿色低碳、节能高效的“暖棚法+综合蓄热法”冬施方案，实现了寒冷地区不间断施工，并开创性运用“预制拼装+高精度圬工砌筑”半工业化建造体系，顺利完成国内首次实施的高精度流体力学水处理单元施工。
据了解，蓬莱海水淡化项目总规划为三期，占地151亩，建成后将实现30万吨/天的产水目标，能够有效缓解当地淡水资源短缺问题。截至目前，该项目联调联试已完成90%，投产后产能将达到5万吨/天，主要供应万华蓬莱工业园区的生产用水。
二、全球海水淡化应用领域分布情况
尽管地球上71%的面积被海洋所覆盖，但人类生产生活所需的淡水资源却相对匮乏。
从数据来看，地球上的水总体积约有13亿5900万立方千米，海洋约占地球总水量为97.2%，湖泊咸水和地下咸水占0.94%，淡水资源只有约3500万立方千米，只占总水量的2.53%，再除去无法取用的冰川和高山冰冠中的水，陆地上可利用的淡水湖、地下水和河流的水量不到地球总水量的1%。
图表 2：地球上淡水资源的分布情况
资料来源：Wind、韦伯咨询
因此，对资源丰富的海水加以开发和利用，使之变成淡水，一直是人们探索的方向。
早在16世纪，第一个陆基海水脱盐工厂就建在突尼斯的一座海岛上。17世纪就有海水蒸馏的报道，1884年，英国建成第一台船用海水淡化器，以解决远洋航运的饮水问题。
进入20世纪，第二次世界大战后，由于国际资本大力开发中东地区石油，使这一地区经济迅速发展，人口快速增加，这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。
而中东地区独特的地理位置和气候条件，加之其丰富的能源资源，又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择，并对海水淡化装置提出了大型化的要求。
21世纪以来，海水淡化产业进入成熟期，海水淡化已经成为世界许多国家解决缺水问题，普遍采用的一种战略选择。
截至2022年底，全球已建淡化规模超过1亿吨/日，其中海水淡化产水6310万吨/日。沙特阿拉伯2022年签约的朱拜勒2期升级改造海水淡化工程，规模达到100万吨/日。
图表 3：海水淡化发展历程回顾及主要阶段梳理
资料来源：Wind、韦伯咨询
全球海水淡化水约71%用于被用于城市生活,包括饮用和其他生活用水，25%用于工业，4%用于其他。在中东和一些岛屿地区，海水淡化水已成为主要水源。
图表 4：全球海水淡化应用领域分布概况（%）
资料来源：Wind、韦伯咨询
目前，海水淡化为美国、欧洲、澳大利亚和中东的沿海城市中心提供了约10%的市政供水，为海湾合作委员会国家提供了50%以上的饮用水。到2030年，这一比例预计将分别超过25%和80%。
三、海水淡化市场增长的主要动力
水资源短缺与需求增长、技术进步与成本降低、政策支持与政府推动、环境因素与可持续发展意识的增强等因素是促进全球海水淡化市场增长的主要动力。
图表5：海水淡化市场增长的主要动力
资料来源：Wind、韦伯咨询
1、水资源短缺与需求增长
（1）人口增长与城市化进程
全球人口不断增加，城市规模持续扩大，使得生活用水需求急剧上升。例如，一些发展中国家的大城市，人口密度高，对淡水的需求量大，海水淡化成为满足城市用水需求的重要途径。
（2）工业发展需求
众多工业领域，如化工、电力、制药、钢铁等，在生产过程中需要大量的淡水。随着全球工业的发展，工业用水需求持续增长，海水淡化能为工业提供稳定的水源，保障工业生产的正常进行。
（3） 农业用水需求
在一些干旱和半干旱地区，农业灌溉用水短缺。海水淡化可以为农业提供一定的灌溉用水，有助于缓解农业用水压力，促进农业发展。
2、 技术进步与成本降低
（1）膜技术发展
反渗透膜技术不断改进，膜的性能提升，如通量大、脱盐率高、使用寿命延长等，同时成本逐渐降低。这使得反渗透法在海水淡化中的应用更加广泛和经济可行。
（2）能量回收技术
高效的能量回收装置被应用到海水淡化系统中，能够将海水淡化过程中消耗的能量进行回收再利用，显著降低了系统的能耗和运行成本。
