对于阿联酋这样一个极度缺乏淡水资源的海湾阿拉伯国家而言，水是关乎生存的头等大事。阿联酋需要更多的水，来满足民众生活和农工商业活动的发展需要。至2030年，当地的用水需求将较现在增长约30%。但是，阿联酋年均降雨量不足100毫米，地下水的补给率还不到当地年均用水量的4%。正是由于地下水和降水量都极少，阿联酋无法仰仗日渐枯竭的地下含水层，只能通过淡化海水、回收废水和进口淡水等方式来维持水资源的供给。
海水淡化是为数不多能够满足当地民众生活和经济活动的用水需求的稳定来源之一。
中东北非地区是全球海水淡化设施最为集中的地区，没有之一，约55%的淡化海水生产能力分布于这一地区的不同国家，其中绝大部分又都位于海湾地区的6个阿拉伯国家。阿联酋是仅次于沙特的世界第二大淡化海水生产国，后者每天可生产淡化海水量约14.52亿加仑，而阿联酋在2017年的产量约为11.93亿加仑。
从生产能力来看，海湾地区的海水淡化设施均处于全球领先地位。位于沙特的Ras al-Khair海水淡化厂，是世界最大同类设施，专为首都利雅得供水。阿联酋境内在建的al-Taweelah海水淡化厂，建成后有望占据全球第二的位次。在海湾国家，淡化海水约占当地饮用水总量的80%。特别是在阿联酋，该国总用水量的42%、饮用水的几乎全部，都来自于当地的海水淡化厂。
但是，阿联酋对淡化海水的严重依赖是有风险的。特别是从成本和其对环境的影响来看，海水淡化的可持续性仍是一个问题。只不过，由于不具备其他安全可靠稳定的水资源，阿联酋不可能放弃海水淡化的方案，即便其加工成本正变得越来越昂贵。马斯达尔（Masdar，即“阿布扎比未来能源公司”）预测，淡化海水的成本在2010-2016年间增加了300%，这迫使相当数量的公司尝试引入成本相对更低的新型淡化技术。从国家层面来考虑，位于阿联酋海岸线上的一座座海水淡化厂都需要消耗大量的能源 - 天然气、液化天然气、柴油等。如若能够提升海水淡化过程中的能源利用效率，节省下来的油气资源可转供国内消费或对外出口，增加国家财政收入。
除成本因素外，另一大问题关乎环境保护。海水淡化的脱盐过程会产生一种高盐度的副产品，往往会被注回水源地。这不仅降低了海水淡化的长期可行性，还会威胁到海洋生态系统，制造出一个潜在代价更为高昂的负外部性问题。对于能源消耗问题，阿联酋政府和相关机构正在试验利用太阳能驱动淡化设施；对于环境污染问题，阿联酋政府正在其分布于内陆地区的储水设施进行研究，沙迦美国大学（American University in Sharjah）也在研究处理高盐度副产品的新思路并开发与之相对应的新技术。
海湾地区的水资源管理，从本质上来看，与地缘政治息息相关。缺乏在水资源和海水淡化领域的区域合作，加剧了域内各方对这种有限资源的竞争。2013年，海湾合作委员会各国一致同意共同出资70亿美元，在阿拉伯海沿海建设一个海水淡化厂，防止伊朗核设施可能发生的核泄漏或霍尔木兹海峡航道上油轮事故引发的漏油等对水资源的严重污染。根据该设想，各方应修建起一条从阿曼湾出发，沿海岸线一路北上至科威特的共享输水管道，但迄今为止未取得任何实质性进展。卡塔尔和科威特此前还曾考虑从伊朗进口大量淡水，但最终放弃了该计划。事实上，海湾国家对伊朗的“水资源霸权影响”十分忌惮，担忧在该领域开展合作很可能会造成十分危险的外部倚赖，最终导致与伊朗的相关合作设想均被搁置。
2019年，海湾国家关键的能源基础设施频频遇袭，引发人们对当地海水淡化设施未来沦为袭击目标的担忧。去年6月，胡塞武装自也门境内向沙特的一处海水淡化厂发射火箭弹，虽未造成任何实质损失，但却向外界展示出了其具备威胁地区国家海水淡化基础设施的能力和意愿。随着美国-伊朗间紧张关系在进入2020年后持续升级，上述担忧不减反增。
应用最广泛的海水淡化技术
目前较为成熟的海水淡化技术主要分为两大类别：蒸馏法（热法）和膜法。在海湾地区，绝大多数正在运营的海水淡化厂所采用的技术是多级闪蒸（MSF）、多效蒸发（MED）和反渗透法（RO）。其中，多级闪蒸和多效蒸发都属于蒸馏法的一种，两者均为能源密集型的加工方式。多效闪蒸是将经过加热的海水，在多个压力逐渐降低的闪蒸室中依次进行蒸发，再将蒸汽冷凝得到淡水，其产量大、技术成熟且运行安全性高，并与火电站联合建设。由于海湾地区的海水淡化设施往往集中在大型工业园区附近，多效闪蒸技术能够允许使用者以较为经济高效的方式实现水、电、蒸汽的输入和输出，因而倍受各国青睐，成为在当地应用最多的技术种类。
反渗透法则是膜法的一种，其原理是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开。这种技术的最大优点是节能，但建设成本较高，偏向于资本密集型的加工方式，过去一直为美日等发达国家所使用。另一个问题是，反渗透法无法像蒸馏法一样有效处理高盐度的副产品。阿联酋近年来逐步倾向于更多使用反渗透技术。该国水电公司（EWEC）和沙特ACWA Power在al-Taweelah建设的海水淡化厂就是全球最大的反渗透技术海水淡化设施，预计于2022年完工。阿联酋水电公司方面表示，“选择反渗透技术有助于大幅降低海水淡化的生产成本，有助于实现水资源部门的高效、可持续发展目标”。另据项目管理人员预计，待al-Taweelah海水淡化厂投入使用后，使用反渗透技术生产出的淡化海水占该国淡化海水总量的比例将从目前的13%跃升至30%。同时，该项目配套的光伏发电装置还将进一步降低整体能耗。
毫无疑问，能耗成本在决定海水淡化技术发展过程中发挥着举足轻重的作用。通过蒸馏法脱盐，其成本收益的核算很大程度上取决于国际油价水平，以及使用油气资源用于海水淡化而非出口创汇的机会成本。对于蒸馏法，能耗成本甚至可能占到总成本的一半以上。正因如此，多级闪蒸、多效蒸发等技术在传统上倍受海湾国家等资源富集国的青睐。除了阿布扎比外，沙特境内约80%的海水淡化厂也是使用的蒸馏法。其中多级闪蒸占比64%，多效蒸馏占比16%。不过，现如今越来越多的海水淡化厂转投反渗透技术阵营，阿布扎比的Mirfa和al-Taweelah这两处海水淡化厂都使用了反渗透技术。2013年，阿联酋的马斯达尔将Ghantoot项目作为试点，首次尝试将反渗透技术和可再生能源发电相结合，以降低海水淡化厂的综合成本。最终研究发现，与传统的蒸馏法相比，阿联酋使用反渗透技术和可再生能源发电相结合，能耗效率将提升75%。得益于此，迪拜计划在2030年前充分使用“穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆太阳能园（Mohammed bin Rashid al-Maktoum Solar Park）”的发电产出用于海水淡化，预计可节省资金约130亿美元。
正如刚刚提到的，海水淡化过程 - 特别是反渗透技术 - 会产生高盐度的废料，这些废料往往会被注回水源地。这种做法会缓慢地削弱未来淡化海水的效果，并损害整个海湾地区的海洋生态系统。众所周知，高盐度废料将显著降低海水淡化厂附近海域海水中的氧气含量，并将大量含有铜和氯的有毒物质注入海水中。有统计显示，在每年注入海洋的高盐度废料中，20.2%来自于阿联酋。该国与沙特、卡塔尔、科威特一道，在全球每年的高盐度废料中占比达到55%。
不能简单地指责海湾国家单纯消耗和破坏海洋，这些国家也有采取一些措施解决高盐度废料造成的环境破坏问题。2019年11月，沙特海水淡化公司（SWCC）与日本企业Toyobo Company签署谅解备忘录，将开展联合试点技术试验，以有效利用海水淡化过程中产生的废料。2020年1月，沙特政府还宣布在“未来新城（NEOM）”，使用“太阳能圆顶（Solar Dome）”技术建造一座全新的海水淡化厂。该技术旨在减少高盐度废料的产出，并将碳排放量减少至零。
蒸馏法、膜法以及其他技术创新都是海水淡化产业发展的主要驱动力，要想对整个产业系统加以全面了解，则还需要了解其最初水源、传输基础设施和最终用途等。
阿联酋的淡化海水主要来源于霍尔木兹海峡以内的波斯湾，唯有富查伊拉酋长国的水源来自于海峡以外的阿曼湾。2018年，阿布扎比自富查伊拉进口淡化海水468亿加仑。除阿联酋外，科威特、卡塔尔、巴林也都依赖波斯湾作为其淡化海水的最初来源。而阿曼的海水淡化设施基本上一字排开位于阿曼湾的沿岸地带。至于沙特，由于该国横跨阿拉伯半岛，因此可以两边取水，无论是波斯湾还是红海，都是其淡化海水的水源地。除了固定设施外，沙特还拥有可移动的海水淡化驳船，游走在印度洋北部海域，以满足当地不断变化的用水需求。
沿着沙特海岸线运行的漂浮式海水淡化驳船，需要同样灵活的配套基础设施，例如海上物流和运输服务，以便将淡化海水运送至陆地上的储罐。海水淡化厂对配套基础设施的需求同样巨大，需要大量管道、水泵和短期储存设施来将淡化海水输送至人口密集地区等。从最终用户来看，民众生活用水仅仅是一种情况。事实上，包括畜牧业在内的农业活动对海湾国家水资源的消耗是最大的。2008年，沙特政府被迫宣布中止在当地种植小麦的计划，以停止对该国细若游丝的地下水层的进一步消耗。
对于废水的回收和再利用，在一定程度上有助于降低一个国家对淡化海水的依赖。2017年，阿联酋境内共有92家废水处理厂，回收再利用了约75%的废水，而这一比例在2013年的时候为61%。阿布扎比环境署的目标是在2020年实现所有非饮用水都来自于再循环和再利用的回收废水，例如灌溉用水等。工业用水虽然通常也使用回收的废水，但其加工处理设施与生活用水是完全分隔开的。
海水淡化：阿联酋的国家优先事项
在全球每年淡化海水的总量中，阿联酋的贡献率为14%。相较于这个国家的规模，其海水淡化量已然很大。但不断增长的人口和不断上扬的经济增长雄心都在提醒我们，该国的海水淡化规模还远远不够。前面已经说明当地几乎所有饮用水都是海水淡化后的产物。2017年，阿联酋境内海水淡化能力为16.58亿加仑/天。当年，该国总计淡化海水4353.87亿加仑，平均下来约合11.93亿加仑/天，意味着产能利用率现已达到72%。另一个重要的数字是，2017年阿联酋日均耗水量为11.02亿加仑/天，与淡化海水产量不相上下。
水资源安全与海水淡化产业的发展密不可分，因此确保海水淡化产业的可持续性发展是阿联酋政府的战略要务。阿联酋能源和工业部负责监管该国水资源行业，由负责电力、水力和未来能源事务的次长助理具体主管。2017年9月，阿联酋能源和工业部（编者注：彼时还没有将这两个部门合并）发布了“2036阿联酋水安全战略”。该战略构想旨在通过采取可持续手段将人均用水量减少50%，同时提高用水效率，特别是单位用水量所产生的经济价值。除此以外，阿联酋官员还希望将公共用水需求削减21%，将废水处理后的回收再利用率提高至95%。据统计，阿联酋在2017年回收再利用了约75%的废水。阿联酋官方预计，该战略的实施将可累计节省资金投入740亿迪拉姆（编者注：约合200亿美元），减少排放1亿吨二氧化碳。二氧化碳同样是海水淡化产业的副产品之一。2015年，阿联酋当地的海水淡化厂主要使用天然气作为燃料，制造出的二氧化碳占该国温室气体排放量的近1/3.
“2036阿联酋水安全战略”不仅着眼于淡化海水的生产能力，还着力提高当地的储水能力。一般来讲，该国海水淡化厂所产出的淡水都直接输送至终端使用，但若出现紧急状况，很难在短时间内生产出足够应急的日常用水。为此，该战略要求将储水量达到满足“正常情况下2天用量、紧急情况下16天用量、极端紧急情况下45天用量”的水平。阿布扎比为此耗费15年时间建成了世界上最大的淡化海水储备设施。该设施位于Liwa，利用315口深90米的蓄水井将淡化海水注入当地地下的天然含水层储存。储量可满足90天内阿布扎比100万人口人均180升水的使用需求。这一储备设施还与位于Shuweihat的海水淡化厂和阿联酋的国家输水网相连接。
为应对储水方面的挑战，按说阿联酋国内的相关机构应该实现更大范围的整合，但由于大大小小各种水电公司遍布全国的存在，整个海水淡化产业系统较为分散化。
阿布扎比、迪拜、沙迦这三个体量最大的酋长国，均设立有自己的海水淡化管理机构。至于富查伊拉、阿治曼、乌姆盖万、哈伊马角这四个较小的酋长国，其海水淡化事务统一由联邦水电局进行管理。2013年，哈伊马角酋长曾下令建立本地的水电局，但因业务量过小，最终不了了之。当地的海水淡化能力仅为阿布扎比的2.4%。
不过，整个阿联酋政府内部关于水资源的业务部门，确确实实在近年来经历多轮整合。2018年，阿布扎比将当地水电局并入能源局，还宣布成立阿联酋水电公司（EWEC）取代了原来的阿布扎比水电公司（ADWEC）。这家新成立的公司划归于阿布扎比电力公司（Abu Dhabi Power Corp）辖下运作，同时也听命于联邦政府层面的阿联酋水电局领导，后者负责整个阿联酋北部地区的水电发展事务。2020年初，阿布扎比电力公司对外宣布，通过资产互换交易接管阿布扎比国家能源公司（Abu Dhabi National Energy Company，俗称TAQA），打造出一家资产额高达545亿美元的综合公用事业公司。这一系列举措无疑都是为了整合全国的水电管理机构。
相较于管理机构的较为松散，海水淡化生产部门的组织结构相对集中。虽然全国范围内有数十家运转良好的海水淡化厂，但它们往往分属于较为集中的几家公司。例如，阿布扎比的Shuweihat拥有两家海水淡化工厂，日均总产能为2亿加仑；al-Taweelah旗下有4家工厂，日均总产能为3.07亿加仑，如在建的反渗透技术海水淡化厂达产，其总产能还能再增加2亿加仑；同样位于阿布扎比的Umm al-Nar独立海水淡化厂，日产能为1.45亿加仑。在迪拜，Jebel Ali约有10家海水淡化厂，日均总产能约5.52亿加仑。沙迦的Layyah海水淡化厂可每天生产0.64亿加仑淡水，富查伊拉的两家工厂可生产2.6亿加仑淡水。其他几家规模相对更小的海水淡化厂分布在阿联酋境内其他地区，产能大小不一。
虽然海水淡化产业是国家发展的重点领域，但并不是由阿联酋国有企业完全垄断，私营部门在该行业的参与度正在逐年提高。自2000年开始，阿布扎比开始启动一些水电项目的私有化进程，并上马一些独立发电项目和海水淡化项目，但当地政府往往在这些项目中保留绝对控股权。在绝大多数情况下，合资企业需要将水电产出卖给政府实体。以al-Taweelah项目为例，阿布扎比电力公司和穆巴达拉投资公司（Mubadala Investment）共同持有60%的股份，来自沙特的ACWA Power拥有其余40%股份。另一个位于阿布扎比的Shuweihat项目略有例外，S2厂的运营方包括法国燃气苏伊士（GDF Suez）持股50%、日本丸红（Marubeni）持股25%、大阪燃气（Osaka Gas Co.）持股25%。在富查伊拉的Qidfa独立海水淡化项目中，来自新加坡的胜科公用事业（Sembcorp Utilities）持有40%股份。在乌姆盖万的海水淡化厂，沙特的ACWA Power也是持有40%股份。
阿联酋海水淡化系统的漏洞
在分析人士看来，阿联酋乃至整个海湾地区的海水淡化系统都有可能沦为敌对势力攻击的目标。的确，就在2019年6月，胡塞武装从也门境内发射导弹袭击了沙特Shuqaiq的一处石油设施。此外，在也门的沙特领导联军发言人证实，曾有来自也门的火箭弹落在Shuqaiq那边的海水淡化设施附近，只不过没有造成任何人员伤亡或设施受损。在2019年下半年，也门的胡塞武装还多次向沙特境内石油设施发动袭击，其中2019年8月的那次袭击造成位于沙特和阿联酋边境附近的一处液化天然气设施起火。这些袭击虽然都是针对沙特境内目标，但也清楚表明胡塞方面有能力对阿联酋的基础设施发动类似的袭击。
对于海水淡化厂和整个系统而言，遭受外部破坏的风险极大。特别是海水淡化厂，甚至不需要从空中或海上对其发射导弹或炮击，仅仅只是污染其进水口所在区域的水源，就足以逼停整个系统的运转。整个系统从水源开始，海水淡化厂、输水管线网、储水设施等各环节都随时可能暴露在外部破坏的威胁下。
在整个链条上，攻击越是趋向前端，其产生的破坏力也就越大。也就是说，破坏水源远比破坏终端的影响更大更为深远。当然，一般来讲破坏水源的举动不会轻易做出，因为这种破坏是不加选择性的，一旦发生影响的不仅仅是一个国家，而极有可能辐射波斯湾沿岸的所有国家。遗憾的是，这种给公众健康和安全构成严重威胁的破坏在历史上曾经发生过。
当伊拉克军队于1991年从科威特撤离时，他们不仅摧毁了当地的海水淡化厂，还打开了科威特南部海岸的石油码头阀门，将数百万加仑原油倾倒于海中，形成了一片宽达数十公里的浮油带。这片浮油带很快就侵入了沙特的海岸线，并对当地的海水淡化设施正常运转构成了严重威胁，以至于美军不得不通过炸毁科威特境内输油设施的方式来停止原油源源不断地流入波斯湾。
1997年，一艘驳船停靠在沙迦后发生柴油泄露，污染了附近一处海水淡化厂的取水水源，使得当地被迫停止供水。
随着时代的发展，不仅仅这些实体攻击会产生致命影响，来自网络上的攻击也有可能造成海水淡化系统的瘫痪。在2012年和2017年，沙特国家石油公司（Saudi Aramco）就有数万台计算机遭到攻击，攻击者的目标是破坏该公司的油气生产管理体系，幸未造成重大破坏。2019年7月25日，身份不明的黑客侵入巴林水电局，控制和设法关闭其中一些系统，造成当地海水淡化系统一度出现问题。
总的来看，海湾国家的重要基础设施面临的威胁是多方面的，而且成因极为复杂，海水淡化系统也不例外。但正如前面所探讨的，外部破坏仅仅是阿联酋维护水资源安全面临的挑战之一。相比之下，当地用水需求的持续快速增长、生产成本高企造成的沉重财务负担等等带来的现实问题更为严峻。
2000-2018年间，阿联酋人口规模由310万猛增至960万。尽管人口增速自2011年后有所放缓，但对淡化海水的需求仍在节节攀升。而且该国政府对于用水价格的补贴变相刺激了人们过度消费甚至是浪费。据统计，阿联酋人均用水量达到550升/天，位居世界最高水平。仅从这一指标来看，无法想象这来自于一个严重缺水的国家。
因此，阿联酋政府在更多使用反渗透技术等建设新海水淡化设施的同时，更需要通过政策调控降低人均用水量，同时扩大自身的应急储水能力。目前，除阿布扎比在Liwa建设的地下水库外，迪拜也计划在2020年底前完成位于al-Lusaily和Hatta的水库项目，将其储水能力由目前的8.3亿加仑提升至10.1亿加仑，进一步强化整个国家保护民众免受海水淡化系统遭破坏的威胁。
原标题：水资源的恐慌：谈谈阿联酋的海水淡化产业 | 能源
