2021年2月16日，国际期刊《膜》刊发了一篇关于沙特海水淡化的研究论文，作者名单里一半是日立制作所的工程师，另一半来自沙特海水淡化公社。
论文讲的是在波斯湾海域开展的一项反渗透运行试验，目标是让水厂在更高回收率下稳定运转，同时减少预处理阶段的化学药剂投加。
这类论文在学术圈并不少见，可它署名的方式很有意思。
部分核心技术由日本企业提供，沙特方面则参与试验和运行验证。
两年多以后，这种合作关系又往前走了一步。
2023年12月22日，日本新能源产业技术综合开发机构联合日立和东丽发布消息，称三方与沙特海水淡化公社在沙特西北部的杜巴建成了一套日产1万吨饮用水的示范装置，和常规反渗透系统相比，能耗降低了大约两成。
把这两件事串起来，很容易发现一个问题。
一个常年被冠以“海水淡化第一大国”名号的国家，在降耗升级这道关键题目上，交卷的人却不是自己。
沙漠国度用油气堆出产能
沙特国土大部分被沙漠覆盖，降水稀少，境内找不到常年流淌的河流，地下水经过多年抽取，可开采量也在一年年变少。
城市要喝水，工厂要用水，摆在面前的出路其实只有一条，就是向大海要水。
1974年，沙特成立海水淡化公社，统一负责全国淡化厂的建设和运营。
从那以后，红海沿岸和波斯湾沿岸的大型水厂一座接一座地建起来，2014年前后投运的拉斯海尔项目把热法和膜法放在同一个厂区，日产淡水规模在100万立方米上下，在全球都排得上号。
产量冲上去了，可支撑产量的东西值得细看。
沙特起步阶段主要用多级闪蒸，也就是把海水加热，让它在一级级降压的腔室里迅速汽化，再把蒸汽冷凝成淡水。
这种办法出水干净，对原水要求也不高，最大的毛病是太费能源。
沙特恰好不缺油气，很多水厂干脆和电厂建在一起，烧燃料发电，顺手拿热量去煮海水。
算一笔账就明白，同样一吨水，热法消耗的能量要比膜法高出好几倍，这笔开销放在别的国家很难长期承受，沙特能扛下来，靠的就是脚下的油气田。
后来反渗透技术越来越成熟，沙特也跟着把新建项目转向膜法。
问题就出在这儿。
反渗透工艺里最要紧的三样东西，分别是反渗透膜、高压泵和能量回收装置，长期握在少数几家欧美日企业手里。
国家发展改革委2021年6月4日发布的政策解读里讲得很清楚，美日研发的反渗透膜靠通量大、寿命长、脱盐率高占据了国际市场绝大部分份额，能量回收装置则以美国和瑞士的产品为主。
沙特买得起设备，也建得起水厂，可膜从哪里来、泵从哪里来、节能方案从哪里来，答案多半在国外。
杜巴那套示范装置用的正是日本企业的系统方案和膜材料，沙特方面参与了工程验证，但这套示范装置的部分关键设备和材料仍来自日本企业。
东方大国凭自研攥住命脉
我国人均水资源量大约只有世界平均水平的四分之一，北方沿海城市和不少海岛缺水问题由来已久，单靠远距离调水，成本高，覆盖面也有限。
更现实的一点是，我国没有沙特那样的廉价油气可以拿来烧水，热法路线大规模铺开并不划算。
条件摆在这里，路子也就跟着定了下来，能耗必须低，关键部件必须自己造。
这条路走得并不轻松。
2010年3月15日，国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所的冯厚军、谢春刚在《化学工业与工程》上发表文章，把国内多级闪蒸、低温多效和反渗透三条技术线逐一和国际先进水平做了对照，问题列得明明白白，后续该往哪里使劲也写得很具体。
先把短板摸清楚，再一项项去啃，这个办法后来一直沿用下来。
2021年5月，国家发展改革委和自然资源部联合印发《海水淡化利用发展行动计划（2021—2025年）》，提出到2025年全国海水淡化总规模达到每日290万吨以上，新增规模每日125万吨以上。
计划把突破关键核心技术摆在显眼位置，反渗透膜、高压泵、能量回收装置这些过去要靠进口的部件，全部列进了攻关清单。
政策定下来，工程上的成绩很快跟了上来。
2023年5月20日，国务院国资委网站公布了中国中化控股有限责任公司的一项成果，名为《面向规模化应用的膜法海水淡化关键技术及装备》。
依托这项成果，浙江石化炼化一体化项目建成了日产24.5万吨的膜法海水淡化系统，规模国内最大，最大单机产能每日3.5万吨，单机规模全球领先。
几项关键数据很硬气。
系统平均吨水电耗2千瓦时，膜元件脱盐率99.8%，系统脱盐率99.53%，工程自有化率95.2%。
研发团队在攻关过程中拿出了超滤和反渗透直连、低品位余热综合利用、浓水资源化利用等11项节能降耗技术，还研制出高通量海水膜元件、高选择性分离纳滤膜元件等7件拥有自主知识产权的核心设备和部件。
热法这条线也没有落下。
天津、河北一带的沿海电厂和化工园区，用国产低温多效蒸馏装置把电厂排出的低品位余热收集起来制淡水，原本要白白散掉的热量变成了实实在在的水。
同样是用热，沙特靠烧燃料，我们靠捡余热，出发点不一样，走出来的技术自然也不一样。
规模上的增长同样看得见。
自然资源部发布的《2023年全国海水利用报告》显示，截至2023年12月31日，全国现有海水淡化工程156个，总规模达到每日252.3万吨。
这些工程分布在辽宁、天津、河北、山东、江苏、浙江、福建、广东、海南等地，大的给工业园区供水，小的守着海岛居民的水缸。
过去不少海岛要靠船运淡水，风浪一大，补给船出不了港，岛上就得掰着指头算水用，如今岛上有了淡化站，这种日子基本成了老黄历。
两种路径在核心处见高低
把两国的数字摆在一张桌子上，差别一眼就能看出来。
日本企业在沙特杜巴做的示范装置，日产1万吨，追求的是比常规反渗透节能两成。
中国在浙江建成的工业化系统，日产24.5万吨，吨水电耗压到2千瓦时，九成以上的设备材料是自己造的。
一个是引入国外技术的万吨级节能试验，另一个是国产化程度较高的二十多万吨级工业工程，这中间隔着的，可不只是一个数量级。
还有一处不太起眼的地方。
浙江石化项目里专门提到了浓水资源化利用，淡化之后剩下的高浓度盐水不再一排了之，而是被当成原料继续开发。
国家发展改革委的政策解读也指出，海水淡化相关技术能延伸到苦咸水开发、污水资源化、工业用水循环利用等领域，一套膜技术练成了，用武之地远不止海边。
反过来看沙特的处境。
它的海水淡化产业既依靠能源和资本投入，也大量吸收国外设备和技术，近年来自身的技术研发也在推进。
前两根都在自己家里，第三根却握在别人手上，哪天外部供应有了变数，整个体系的升级节奏就得跟着别人走。
我国起步更晚，资源也谈不上宽裕，可从2010年摸清差距，到2021年专项计划集中攻关，再到2023年大型膜法工程自有化率突破九成，这条时间线上的每一步，都是在把关键环节往自己手里收。
看了沙特的海水淡化技术，再看中国海水淡化技术，才懂差距到底有多大。
我国依托完整的工业体系和持续不断的研发投入，把一项曾经处处受制于人的技术，慢慢变成了自己的拿手本事。
按照行动计划的部署，海水淡化还会继续朝着规模化、低能耗和全产业链自主的方向推进，沿海缺水城市和海岛的用水保障，也会越来越稳当。
参考文献：
[1] 国家发展和改革委员会.突破关键核心技术 掌握海水淡化创新发展主动权：《海水淡化利用发展行动计划（2021—2025年）》政策解读之一[EB/OL].2021年6月4日.
[2] 国务院国有资产监督管理委员会.面向规模化应用的膜法海水淡化关键技术及装备[EB/OL].2023年5月20日.