A sótalanítás költségei

1. Bevezetés

Az 1960-as években a sótalanítás a sós víz kezelésének egyik legfontosabb eszközeként jelent meg, hogy a világ különböző részein és az ipari ágazatokban történő felhasználás céljából elfogadható vízminőségi normákhoz juttassa azt (Ghaffour, et al., 2012). Az éghajlatváltozás hatásai, a népességnövekedés és az iparosodás növekedése jelentős szerepet játszottak a vízhiányban, és jelentősen befolyásolták a vízigényt. Afrika, a Közel-Kelet és Ázsia számos országa komoly édesvízhiánynak van kitéve, és az előrejelzések szerint a vízhiány még 2025-ben is növekedni fog. Azt is fontos megjegyezni, hogy a világ népességének közel 40 százaléka óceán vagy tenger 100 km-es körzetében él (Ghaffour, et al., 2012), ami indokolja, hogy a tengervíz-sótalanítás a világ vízhiányra adott válaszának szerves részét képezze.

Ez a tanulmány áttekintést nyújt a sótalanítás költségeiről és a kapcsolódó tőkeköltségek (CAPEX), valamint az üzemeltetési és karbantartási költségek (OPEX) fő összetevőiről. Példákat mutatunk be a sótalanító létesítmények költségeire, hogy szemléltessük a várható költségtartományt, és segítsük a sótalanítási projektek koncepcionális tervezését és fejlesztését.

2. A sótalanítás piaci részesedése és tendenciái

A sótalanítás legelterjedtebb formái két technológiai típusra oszthatók:

1. Thermikus sótalanítás (hőenergia felhasználása a desztillátumnak a nagy sótartalmú vízből történő leválasztására), amelyet elsősorban a többszörös hatású desztilláció (MED) és a többlépcsős gyorsdesztilláció (MSF) képvisel. A mechanikus gőzkompressziót (MVC) elsősorban magas TDS (> 45 000 mg/l) és/vagy ipari szennyvíz sótalanítására használják újrafelhasználás céljából, nem feltétlenül ivóvízként.
2. A fordított ozmózis (RO) membránszeparáció, amely membrángátat és szivattyúzási energiát használ a sók leválasztására a magas sótartalmú vízből (jellemzően < 45 000 mg/l).

A sótalanítási technológiák alkalmasak a legkülönbözőbb forrásokból származó víz kezelésére, beleértve, de nem kizárólagosan, a brakkos talajvizet, felszíni vizet, tengervizet, valamint háztartási és ipari szennyvizet. A sótalanítási technológiák fejlődésével és tökéletesedésével a sótalanító üzemek építésének költségei csökkentek. Ez a költségcsökkenés volt a sótalanítás elfogadottságának, növekedésének és sikerének egyik fő tényezője. Az 1960-as évek óta a víz sótalanítására szolgáló többlépcsős gyorsdesztilláció (MSF) költsége körülbelül tízszeresére csökkent: az 1960-as évekbeli 10,00 USD/m3 -es egységköltség 2010-re kevesebb mint 1,00 USD/m3 -re (3,79 USD/ 1000 gallon) csökkent. Jelenleg, 2017-ben, egyes helyeken a technológiai fejlődésnek és az alacsonyabb energiaáraknak köszönhetően az MSF költsége 2010-hez képest akár 20 százalékkal is csökkent. Hasonlóképpen, a membránok tervezésében és a rendszerintegrációban elért technológiai fejlesztések az elmúlt két évtizedben több mint felére csökkentették a brakkvíz sótalanításának költségét (Ghaffour, et al., 2012). Példaként 2012-ben a Texas Water Development Board becslése szerint a sós talajvíz sótalanításának teljes termelési költsége m3 -enként 0,29 és 0,66 dollár között mozgott (1,09 és 2,49 dollár között ezer gallononként) (Arroyo, et al., 2012). A Water Reuse Association 2012-es tanulmánya azonban azt mutatta, hogy a nagy tengervíz-visszaforgató ozmózis (SWRO) projektek költségtendenciái 2005 óta ellaposodni látszanak, de azóta a kapacitásonként 0,79 és 2,38 USD/m3 (3,00 és 9,00 USD/ezer gallon) közötti tartományban széles skálán mozognak (WRA, 2012). Ez a nagymértékű eltérés számos költségtényezőnek és változónak tudható be, amelyeket a 3. szakaszban tárgyalunk.

Az alábbi ábrák (1-5. ábra) a teljes sótalanítási kapacitást és a növekedést mutatják típus, helyszín és végfelhasználói alkalmazások szerint.

2.1. Teljes kapacitás

A teljes sótalanítási kapacitás 2010-ben meghaladta a 64 millió m3/napot, 2015-ben pedig megközelítette a 98 millió m3/napot. Az 1. ábra mutatja, hogy a kapacitás milyen gyorsan nőtt a 21. században (Forrás: GWI Desal Data & IDA).

1. ábra – Teljes világméretű sótalanítási kapacitás (m3/nap)

2.2 Növekedés és telepített kapacitás régiónként

A legnagyobb termelési kapacitás helyenként a Közel-Keleten található, az édesvízforrások hiánya és a bőséges energiaforrások miatt, amint az a 2. és 3. ábrán is látható. A legnagyobb kapacitású sótalanítási felhasználó a Szaúd-Arábiai Királyság, amelyet az Egyesült Államok, az Egyesült Arab Emírségek, Ausztrália, Kína, Kuvait és Izrael követ.

2. ábra – Sótalanítási kapacitás országonként

A 15 legnagyobb sótalanítási piacot a 2007 és 2016 közötti kilencéves időszakra vonatkozóan a 3. ábra mutatja. Az Egyesült Államokban nőtt a legnagyobb mértékben a telepített kapacitás 2012 óta.

3. ábra – Sótalanítási piaci részesedés 2007 – 2016

2.3. A telepített kapacitás technológia szerint

A 4. ábra a telepített kapacitást mutatja a technológia függvényében. A ma alkalmazott sótalanítási technológia uralkodó típusa a fordított ozmózis (RO). Az RO alkalmazása az alacsony OPEX (elektromechanikus energia használata a jellemzően drágább hőenergiával szemben) és a magas CAPEX (a membránok költsége és viszonylag rövid élettartama, így a magas csereköltségek miatt) közötti kompromisszumot jelenti. Az évek során a membránok ára drámaian csökkent, a membránok élettartama pedig nőtt a jobb tápvíz-előkezelésnek és az RO-rendszerek üzemeltetésének jobb megértésének köszönhetően.

4. ábra – A világ teljes kapacitása sótalanítási típusonként

2.4. A telepített kapacitás alkalmazás és felhasználás szerint

Az 5. ábra a sótalanítás piaci részesedését mutatja végfelhasználói alkalmazás szerint. A települési sótalanítási célú felhasználás teszi ki a teljes telepített kapacitás legnagyobb részét, amelyet az ipari, energetikai, öntözési és turisztikai felhasználás követ.

5. ábra – A sótalanítás globális kapacitása piaci alkalmazás szerint

A fent említett tényezők (2. szakasz), mint például a kapacitás, a helyszín, a típus és az alkalmazás, jelentősen befolyásolják a költségeket. Vannak más fontos helyspecifikus tényezők is, amelyek közvetlenül befolyásolják a sótalanítási költségeket, és amelyeket a következő szakaszban tárgyalunk.

3. A sótalanítási költségekre gyakorolt főbb hatások

A sótalanítási költségekre közvetlen és jelentős hatást gyakorló tényezők többek között a következők: a sótalanítási technológia, a nyers- és termékvíz minősége, a be- és kivezetés típusa, az üzem vagy projekt helye, az alkalmazott energia-visszanyerés típusa, a villamos energia ára, az utókezelési igények, a tárolás, az elosztás, a helyi infrastruktúra költségei és a környezetvédelmi előírások.

3.1 Sótalanítási technológia

A telepített sótalanítási kapacitás közel 95 százaléka ma vagy termikus (35 százalék) vagy membránalapú (60 százalék) technológia (Ghaffour, et al., 2012). Az egyes rendszertípusok – egyéb különbségek mellett – jelentősen eltérnek egymástól a helyigény, az építőanyagok, a berendezések, az előkezelési követelmények, az energia- és gőzigény tekintetében. A technológia kiválasztása meghatározza az elő- és utókezeléshez használt vegyszerek típusát is, ami hatással van az üzemeltetési költségekre.

3.2. Helyszín

A helyszín, ahol a sótalanító létesítményt építik, nagy hatással lehet a projekt teljes költségére. Például egy SWRO (Sea Water Reverse Osmosis) sótalanító üzem esetében az üzemet a lehető legközelebb kell elhelyezni a tengervíz-bevételi forráshoz, hogy elkerülhetőek legyenek a vízbevételi csővezetékek és a bonyolult vízbevételi szerkezetek magasabb költségei. A projekt optimális elhelyezése csökkenti a tengerbe visszavezetett koncentrált sóoldat elvezetését is. Az ingatlanvásárlási költségek azonban jelentős tényezőt jelentenek, ami nagyobb vízszállítást tehet szükségessé olyan helyeken, ahol a telekköltségek nagyságrendi különbségeket mutathatnak viszonylag rövid távolságok között. Építési szempontból gondos mérlegelés ajánlott az olyan tételek tekintetében, mint a helyi talajviszonyok (új talajfeltöltést vagy szerkezeti betoncölöpöket igényelhet) és egy megbízható áramforrás közelsége az áramátviteli költségek csökkentése érdekében.

3.3 Nyersvízminőség

A helyspecifikus nyersvízminőség jelentős hatással lehet a sótalanítási lépést megelőzően szükséges előkezelési lépések számára és típusára, valamint a sótalanító üzem teljes méretezésére. A forrásvíz összes oldott szilárd anyag (TDS) szintje közvetlenül befolyásolja az üzemeltetési költségeket, mivel a nyersvíz sótartalmának növekedésével általában magasabb üzemi nyomást (RO) és hőmérsékletet (termikus) kell növelni. A nyersvíz magasabb sótartalma az RO- és termikus rendszerek esetében is csökkentheti az egy gallon nyersvízre jutó termékvíz visszanyerését. Az SWRO esetében az olyan területeken, mint a kis öblök, öblök vagy csatornák, a tengervíz áramlása és az ebből eredő természetes keveredés a nagyobb tengervíztestből (azaz az óceánból) minimális lehet. Ezeken a területeken a nyílt óceán vizéhez képest magasabb helyi sótartalom, magasabb összes lebegő szilárd anyag, nagyobb hőmérséklet-ingadozás, valamint nagyobb szerves terhelés és biológiai aktivitás fordulhat elő. Mindezek a tényezők bonyolultabbá teszik a tervezést és a kivitelezést, és ezért jelentősen megnövelhetik mind a CAPEX, mind az OPEX költségeket.

Továbbá a tápvíz hőmérséklete nagy hatással van az RO működési nyomás költségeire, mivel a tápnyomás 10-15 százalékkal nő a tápvíz hőmérsékletének 10 ⁰F-os csökkenése esetén 70 ⁰F alá (WRA, 2012).

Egy RO-rendszer esetében az előírt termékvízminőség határozza meg a szükséges membránátmenetek számát, ami hatással van a költségekre.

3.4 Be- és kivezetés

A sótalanító üzemhez kiválasztott be- és kivezetés típusa az egyik legfontosabb műszaki szempont az üzem költséghatékony kialakítása és optimális működése szempontjából. Olyan fontos tényezőket kell értékelni, mint a legmegfelelőbb vízkivételi típus (víz alatti vagy nyílt vízkivétel), a vízkivétel távolsága az erőműhöz képest, a vízkivételi szűrők típusa, a vízkivételi szerkezet típusa, a vízkivételi csővezeték típusa (földbe ásott vagy föld feletti), valamint a tengeri élőlények becsapódásával és magával ragadásával kapcsolatos környezetvédelmi megfontolások. E tételek mindegyike jelentős költségkihatással jár. A vízkivételi rendszer költségei a nyílt vízkivételi rendszer esetében ezer m3/naponként 0,13 millió USD (0,5 millió USD/ MGD) kapacitástól egészen 0,79 millió USD/ ezer m3/napig (3,00 millió USD/ MGD) terjedhetnek a komplex alagutas és tengeri vízkivételi rendszerek esetében (WRA, 2012).

A bemeneti és leeresztőszerkezetek költségeinek potenciális jelentőségét szemléltetendő, a megemelkedett sótartalomra igen érzékeny tengeri élőhelyek közelében található SWRO-erőművek kibocsátásai bonyolult koncentrátum-leeresztő diffúzorrendszereket igényelnek, amelyek költségei meghaladhatják a sótalanítási projekt teljes költségének 30 százalékát. Ezzel szemben a legalacsonyabb víztermelési költségekkel rendelkező sótalanító üzemek koncentrátum-kibocsátásai vagy nagyon nagy természetes keveredéssel rendelkező part menti területeken helyezkednek el, vagy erőművi kifolyószerkezetekkel kombináltak, ami jó kezdeti keveredést és jobb kibocsátási füstfelhő-elvezetést tesz lehetővé. Ezeknek az üzemeknek a vízkivételi és vízkibocsátási létesítmény költségei általában a sótalanító üzem teljes költségének kevesebb mint 10 százalékát teszik ki (WRA, 2012).

3.5 Előkezelés

Az előkezelési költségeket az előkezelő rendszer típusa és összetettsége befolyásolja. A szükséges előkezelés típusa a projekt helyszínén található nyersvíz minőségétől függ. Egyes nyers tengervíz vagy brakkos felszíni vízforrások magas szervesanyag-tartalommal és biológiai aktivitással rendelkeznek, és erősebb előkezelési technológiákat igényelnek, mint például DAF (oldottlevegő-flotáció) és UF (ultraszűrés). Más nyersvízforrások, amelyek merülő víznyelőket vagy kútalapú víznyelőket használnak, kevesebb előkezelést igényelhetnek, például egylépcsős médiaszűrést vagy MF (mikroszűrést).

A Water Reuse Association “Seawater Desalination Costs” című cikke szerint az előkezelési költségek jellemzően 0,13 és 0,40 millió dollár között mozognak ezer m3/naponként (0,5 millió dollár és 1,5 millió dollár között MGD-nként). E tartomány alsó határán a hagyományos egylépcsős médiaszűrő rendszerek megfelelőek. Az előkezelési költségek növekednek, ha további előkezelési lépések kerülnek hozzáadásra, mint például a kétfokozatú médiaszűrők vagy a médiaszűrést követő MF- vagy UF-rendszerek.

Az előkezelési költségek általában nagyobbak, ha a vízforrás szennyvíz. Ennek számos tényező lehet az oka, például a magas kalcium- és magnéziumszint (keménység) eltávolításának szükségessége, a mikrobák elpusztítására szolgáló klórozási és klórmentesítési lépések hozzáadása, vagy az UF alkalmazásának szükségessége a nagy molekulatömegű szerves vegyületek eltávolítására.

3.6 Energia-visszanyerés

A RO-rendszerek nagynyomású szivattyúkat használnak a nyers tápvíz ozmotikus nyomásának leküzdésére. Egyes SWRO-berendezések például akár 70 bar (1000 psig) betáplálási nyomást is igényelhetnek. Az ebből a folyamatból származó RO-koncentrátum sóoldatáram nyomásenergiát tartalmaz, amely visszanyerhető a teljes RO-rendszer energiaszükségletének csökkentése érdekében. Az energia-visszanyerő technológiák csökkentik a teljes energiabevitelt, ezáltal csökkentve az üzemeltetési kiadásokat.

3.7 Elektromos energia

A helyi energiaárak, az átviteli távolság, a csatlakozási díjak és esetleg a sótalanító létesítmény javasolt helyszínén alkalmazott tarifák fontos szerepet játszanak a csatlakoztatott energia ellátási árának meghatározásában. A nagyon nagy termikus sótalanító üzemek esetében a létesítmény és egy erőmű együttes elhelyezésének megfontolása ígéretes lehet az ilyen kombinációban rejlő előnyök miatt.

3.8 Utókezelés

A végtermék vízminősége határozza meg a szükséges utókezelés konkrét típusát. Az utókezelési lépések további költségeket jelentenek. Költséges megoldás lehet egy második RO-járat szükségessége a nagyon alacsony TDS-szintek eléréséhez vagy bizonyos ionok, például a bór vagy a klorid koncentrációjának elfogadható szintre való csökkentéséhez. A kétmenetes RO-rendszer jellemzően 15-30%-kal drágább, mint az egymenetes RO-rendszer (WRA, 2012).

A termékvíz stabilizálása is általában pH-beállítást és bikarbonátlúg hozzáadását igényli, ami szén-dioxid, mész és/vagy nátrium-hidroxid kombinációjával történhet, és ez szintén további költségeket jelent.

A tengerparton, a vizet használó közösségek közvetlen közelében található sótalanító üzemek esetében a földterület általában drágább. A létesítménynek a felhasználási helyhez és a megfelelő áramforráshoz közelebbi elhelyezésének költségeit mérlegelni kell a további be- és kivezető csővezetékek útjogával, a csővezetékek költségeivel, az anyagszállítással, az engedélyekkel, a munkaerővel és a karbantartással kapcsolatos költségekkel szemben, amelyek az üzemnek a parttól vagy az elosztási szolgáltatási területtől távolabb történő áthelyezésével járnak (WRA, 2012).

Az utókezelés költségei általában nagyobbak, ha a vízforrás szennyvíz. Ennek számos tényező lehet az oka, például a vírusok inaktiválása érdekében végzett utókezelési oxidáció és a hulladék sósvíz vagy szilárd anyagok ártalmatlanításának magasabb költségei.

3.9 Helyi infrastrukturális költségek

Az infrastrukturális költségek olyan tételeket foglalnak magukban, mint a földmunkák, beton, acél, szerkezetek, vízelvezetés és építőanyagok. Az üzem elhelyezkedésétől függően az egyes tételek költségei jelentősen eltérhetnek. Az ipari városoktól távol eső, távoli telephelyeken jellemzően magasabb építési költségek merülnek fel, mint a betongyártó létesítmények és az építőanyagokkal bőségesen ellátott ipari övezetek közelében épülő üzemek esetében.

3.10 Környezetvédelmi előírások

Minden földrajzi régiónak megvannak a maga környezetvédelmi szabályai és előírásai, és ezek egy országon belül is államról államra változhatnak. A kaliforniai projektek engedélyezési költségei például majdnem négyszerese a floridai tipikus engedélyezési költségeknek (WRA, 2012). Kaliforniában szigorúbb előírások és/vagy irányelvek vonatkoznak az ivóvíztermelésre, mint Texasban vagy Floridában, ami növeli a sótalanítási projekt szabályozási költségeit. A hosszabb környezetvédelmi felülvizsgálati időszakok a projekt ütemezését is meghosszabbíthatják, ami jellemzően szintén magasabb projektköltségeket eredményez. Valójában egy olyan államban, mint Kalifornia, ahol nagyon szigorú előírások vannak érvényben, a projekt kidolgozásához és engedélyeztetéséhez szükséges évek száma jelentősen hosszabb lehet, mint az erőmű megépítéséhez és az üzembe helyezéshez szükséges idő. (WRA, 2012)

4.0 Költségkomponensek – CAPEX

A CAPEX két fő kategóriára osztható: közvetlen és közvetett költségek. A közvetlen költségek közé tartoznak a berendezések, az épületek és egyéb építmények, a csővezetékek és a telephelyfejlesztés, és jellemzően a teljes CAPEX 50-85 százalékát teszik ki. A fennmaradó közvetett költségek közé tartoznak a finanszírozási kamatok és díjak, a mérnöki, jogi és adminisztratív költségek, valamint a rendkívüli költségek (Ghaffour, et al., 2012). A legtöbb sótalanító üzem tipikus CAPEX-költségei és összetevői a következő kilenc részre oszthatók: vízvétel és nyersvízszállítás; előkezelés; sótalanítás; utókezelés; termálvíz-szivattyúzás és -tárolás; elektromos és műszeres rendszer; üzemépületek, telephely és építési munkák, valamint az üzem mérlege; sósvíz-elvezetés és szilárdanyag-kezelés; valamint egyéb mérnöki és fejlesztési költségek. Egyéb költségeket is figyelembe kell venni, mint például a finanszírozási díjakat és egyéb kereskedelmi jellegű díjakat. A 6. ábra egy példát mutat egy SWRO-erőmű CAPEX-költségének bontására.

6. ábra – Tipikus SWRO sótalanító üzem CAPEX bontás (Forrás: Advisian)

A CAPEX jelentős mértékben függ a nagyságrendtől, a nagyobb sótalanító üzemek kevesebb költséggel járnak egymillió gallon beépített kapacitásonként. Az alábbi 7. ábra alapján egy közepes méretű, 10 MGD SWRO-üzem építése körülbelül 80 millió dollárba kerülne, egy nagy üzem, mint például a San Diego közelében lévő 35 MGD-s Carlsbad SWRO-üzem, pedig várhatóan 250 millió dollárba kerülne. Megjegyzés: A környezetvédelmi, engedélyezési és építési problémák miatt ez az üzem végül sokkal többe került.

7. ábra – Egységnyi építési költség és a SWRO-erőművek kapacitása

5.0 Költségösszetevők – OPEX

A működési költségek (OPEX) általában két nagy kategóriába sorolhatók: fix költségek (például munkaerő, adminisztratív, berendezések és membránok cseréjének költségei, ingatlanhasználati díjak/adók stb.) és változó költségek (például energia, vegyszerek és egyéb fogyóeszközök. (Arroyo, et al., 2012). A legtöbb sótalanító üzem tipikus OPEX költségei és összetevői tovább oszthatók kilenc részre, amelyek a következőket foglalják magukban: energiafogyasztás, fogyóeszközök, szilárd hulladék, vegyszerek, munkaerő, karbantartás, berendezések garanciája, az üzemmérleg & közüzemi költségek és egyéb állandó költségek (adminisztráció, tartalékok, rendkívüli költségek stb.), amint azt a 8. ábra mutatja.

8. ábra – Tipikus SWRO sótalanító üzem OPEX bontás (Forrás: Advisian)

6. ábra.0 A víz sótalanításának összköltsége

Az életciklusköltség, amelyet egységnyi termelési költségnek vagy évesített költségnek is neveznek, az ezer gallon vagy köbméter víz sótalanítással történő előállításának költsége, és figyelembe veszi az összes CAPEX-et (beleértve az adósságszolgálatot) és OPEX-et, és korrigálható az üzem előre jelzett vagy tényleges működési tényezőjével. Az összes érintett változó miatt ezek az évesített költségek nagyon összetettek lehetnek, és a projektek közötti egységnyi termelési költségkülönbségek nem feltétlenül hasonlíthatók össze közvetlenül. A legjobb esetben a jövőbeli költségek előrejelzése a múltbeli üzemköltségekkel kapcsolatos információk alapján általában csak megközelítő becsléseket eredményez.

A 9. ábra azt mutatja, hogy a különböző típusú befejezett RO-projektek évesített költségei nagymértékben eltérnek egymástól. Az átlagos költségek, amelyeket az ábrázolt adatokban a legjobban illeszkedő vonal képvisel, körülbelül 0,70 $/m3 (2,65 $/ezer gallon) a nagyon nagy létesítmények (325 000 m3/nap) esetében, és 1,25 $/m3 (4,75 $/ezer gallon) a kis létesítmények (10 000 m3/nap) esetében.

A költségek azonban a nagyon kis kapacitású (4 000 m3/nap vagy 1 MGD-nél kisebb), költséges, helyspecifikus beömlési, elvezetési és továbbítási sajátosságokkal rendelkező üzemek esetében akár 3,20 $/m3 is lehetnek. A vízfelvétel, az elvezetés és a szállítás hatásainak eltávolítása csökkenti és szűkíti az éves költségtartományt 0,53 $/m3 – 1,58 $/m3 (2,00 – 6,00 $/ezer gallon) a SWRO-erőművek esetében és 0,11 – 1,10 $/m3 (0,40 – 4,00 $/ezer gallon) a brakkvíz RO-erőművek esetében (WRA, 2012).

9. ábra – RO üzemegység termelési költsége a projektkapacitás függvényében

Az ipari szennyvíz újrafelhasználásra történő sótalanításának költsége ennél sokkal nagyobb lehet. A WorleyParsons/Advisian például tanulmányt készített egy, az Arab-öböl térségében található 35 000 m3/napos sótalanító üzem CAPEX és OPEX költségeinek kidolgozására, amelyet olajmezőkön termelt vízzel és kazántápvíz előállításával táplálnak. Az említett tanulmányban generált költségvetési CAPEX és OPEX költségek alapján az egységnyi termelési költség nagyjából négyszer magasabb volt, mint amit a 9. ábra alapján előre jeleztek volna.

A lenti 10. ábra az MSF, MED és SWRO tipikus életciklusköltségeinek összehasonlítását mutatja be egy köbméter (264 gallon) víz előállításához naponta. Amint látható, az MSF és a MED, amelyek termikus sótalanítási technológiák, az elektromos energia mellett gőzt (hőenergiát) is igényelnek, ami a fő oka annak, hogy az SWRO-hoz képest magasabb a víz teljes életciklusköltségük.

10. ábra – A víz egységnyi termelési költsége a sótalanítási technológiák esetében

7.0 Példák a sótalanító létesítmények költségeire

Amint ebben a dokumentumban is szerepel, egy sótalanító létesítmény fejlesztésének, építésének és üzemeltetésének költségei függnek az üzem helyétől, a nyersvíz típusától és minőségétől, a vízkivétel és a vízkivezetés típusától, az alkalmazott sótalanítási technológiától és energia-visszanyerő rendszerektől, az elektromos energia költségétől, a szükséges utókezelés és tárolás költségeitől, az elosztási költségektől és a környezetvédelmi előírásoktól. Ezek a különbségek a világ egyik régiójában épített nagy erőművet drágábbá tehetik, mint a világ egy másik régiójában épített kisebb erőművet, és jelentős különbségeket eredményezhetnek az OPEX-ben. Ezt szemléltetik a

1. táblázatban bemutatott projektek, amelyek három, a világ különböző pontjain, például az Egyesült Államokban, a Közel-Keleten és Ausztráliában található SWRO-erőműre vonatkoznak.

.

Régió	USA	Arab-öböl.	Ausztrália
Projekt neve	Carlsbad Desalination Project	Fujairah F1 Extension SWRO	Gold Coast Desalination Plant
Plant location	Carlsbad, CA, USA	Fujairah, UAE	Tugin, Ausztrália
Az üzem építésének időpontja	2014	. 2013	2009
Telep kapacitása m3/d (MGD)	189,000 (50)	136,000 (30)	133,000 (35.1)
Növény-visszanyerés	45-50%	45-50%	45%
Sótartalom (ppm)	36,000	45,000	38,000
Termék vízminőség (ppm)	200	500. (WHO szabvány)	200
Bevezetés típusa	Nyitott bevezetés, Egybeépítés	Nyitott beömlő	Nyitott beömlő, dobsziták, beszívó/kiömlő alagút
Előkezelési típus	Kettős közegű szűrés	Oldottgázos flotáció + szűrés	Kettős közegű szűrés
Sótalanítási technológia .	2 passz SWRO	2 passz SWRO	2 passz SWRO
Energetika helyreállítási típus	ERI	ERI	DWEER ERD
Post-kezelés	CO2 és mész hozzáadása, klórozás, fluorozás	CO2 és mész hozzáadása, klórozás	CO2 és mész hozzáadása, klórozás, fluorozás
Tárolás és elosztás	3.4 MG + 10 mérföld szállítóvezeték és szivattyúzás	NA	8 MG + 16 mérföld szállítóvezeték + szivattyúzás
Sűrített szennyvízelvezetés	Közvetlenül a tengerbe az erőművel	Közvetlenül a tengerbe	300 méterre a tengerbe, diffúzorok
Környezetvédelmi előírások	Nagyon szigorú	Mérsékelt Közepes	Szigorú
Specifikus energia (kwh/ m3)	N/A	3.7 – 4.0	3.40
TIC költség (US$)	692.000.000$ (529 MM + 163 MM konv. csővezeték) + $213 MM finanszírozási költségek ($904 MM összesen)	$200,000,000	$943,000,000 (745 MM üzem + 198 MM alagutak)
Projektált élettartam, év	20	20	20
Egyszerű éves CAPEX, US$/év	N/A	N/A	47.150.000$
OPEX (US$/év)	53.100$,000	26,900,000$*2	32,000,000$
Egység termelési költsége, US$/m3nap	$1.86 *1	<$0,60	$1,63

*1 Teljes egységköltség a tulajdonos számára, amely tartalmazza a kifizetéseket, a csővezeték finanszírozási díját, egyéb építési fejlesztéseket, egyéb O/M költségeket, adminisztrációs költségeket. *2 Becsült

1. Noreddine Ghaffour, Thomas M. Missimer, Gary L. Amy. “A vízsótalanítás gazdaságosságának műszaki felülvizsgálata és értékelése: Jelenlegi és jövőbeli kihívások a jobb vízellátás fenntarthatósága érdekében.” Water Desalination and Reuse Center KAUST, 2012. október.
2. Jorge Arroyo, Saqib Shirazi. “Cost of Brackish Groundwater Desalination in Texas,” 2012. szeptember.
3. Water Reuse Association. “Seawater Desalination Costs,” January 2012.
4. Pankratz, Tom. Water Desalination Report, 2010.
5. Crisp, Gary. “Desalination in Australia” prezentáció, 2010. május.
6. San Diego County Water Authority. “Overview of Key Terms for a Water Purchase Agreement between the San Diego County Water Authority and Poseidon Resources” prezentáció, 2012. szeptember.
7. GWI Desal Data & IDA (Int. Desal. Association) az 1., 3., 5. és 10. ábrához.
8. Xavier Bernat, Oriol Gibert, Roger Guiu & Joana Tobella, Carlos Campos. “A különböző felhasználási célú sótalanítás gazdaságossága”. Water Technology Center, Barcelona, Spanyolország.
9. Robert Huehmer, Juan Gomez, Jason Curl, Ken Moore. “A sótalanító rendszerek költségmodellezése”. Desalination Global Technology Leader, CH2M HILL, USA.
10. Gleick H. Peter, Heather Coooley. “A világ vize 2008-2009: The Biennial Report on Freshwater Resources,” Pacific Institute.
11. Global Water Intelligence. Volume 12, Issue 12, December 2011.