摘要 通过借助科技创新引领产业升级，新加坡成功地实现了从极端缺水国家到世界水务枢纽的跨越式发展。本研究通过分析新加坡水行业发展的三个阶段以及发展经验，提出了我国水行业在未来发展过程中应当敏锐把握新兴技术的发展：明确树立技术发展为社会重大需求服务的地位；设计具有超前意识的技术路线；发挥大型工程的示范引领作用；分阶段、分步骤引领及推动产业发展等建议。
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关键词 科技创新；产业升级；水务枢纽；新加坡水行业
文／宫徽 孟尧 肖晓程 王凯军
新加坡水行业发展概况
1963年的干旱曾引发新加坡长达十余月供水困难，当地居民忍受着每天长达12小时的供水限制，令缺水之殇刻骨铭心。然而在步人21世纪之际，新加坡通过技术创新形成了新生水（NEWater）、海水淡化、地表蓄水和外部购水四大供水渠道，彻底摆脱极端缺水的局面。同时新加坡2011年本土水务公司对外交易额高达29亿新元，使其一跃成为世界级的水务枢纽，演绎了一部令世人瞩目的世纪大逆转。
新加坡“全民水共享：保护、珍视、享用（Water for all: conserve，value，enjoy）”的用水理念体现了在高度文明的社会，人类对水资源的需求不仅仅体现于饮用等生存需要，抑或工业农业等生产需要，更体现于水资源在人居环境中发挥着观赏、娱乐等功能。在可持续的保护水源、保障供水基础上，重视水的社会价值，打造享受水乐趣的社会才是最终发展目标。结合可持续发展理念，在开源节流的基础上实现水资源的循环利用，正是当今水资源管理模式和产业升级的发展方向。经过长期探索，新加坡利用十余年的时间实现了社会水资源利用路线上的多重循环闭合（图1）。其中，NEWater指城市污水经过常规二级处理后，再经过反渗透处理所获得的达到饮用水标准的高品质新生水。新加坡充分利用了20世纪膜技术领域的突破，开发了NEWater和海水淡化两个供水渠道，不仅满足了新加坡国内部分供水需求，还推动了水务行业的整体发展和产业升级，为其开拓国际水务市场和奠定世界水务枢纽的地位做出了决定性贡献。
新加坡水行业发展阶段及经验
新加坡的产业升级转型之路并非一帆风顺。事实上，早在20世纪70年代新加坡就开始了污水再生利用的尝试，但因受限于技术经济条件而以失败告终。到20世纪末，膜技术尤其是反渗透膜技术的发展带来新的契机。彼时，依托海水淡化需求而发展起来的反渗透技术正逐步取代热法在海水淡化市场上的主流地位。在技术面临重大变革的历史环境下，新加坡政府敏锐把握新兴技术的发展方向，以国家重大社会需求为导向，超前确定了以膜技术为核心的海水淡化和污水再生利用技术路线。在成功将反渗透技术应用于海水淡化和污水再生利用领域后，新加坡的海水淡化技术走向世界，世界闻名的NEWater工艺也应运而生。从1998年新加坡公共事业局联合环境部成立至今，新加坡借助打造NEWater项目，发挥大型工程的示范引领作用，分阶段分步骤地推动了水行业的整体发展和产业升级，形成了特色鲜明的“新加坡模式”。回顾十余年的发展历程，可以具体分为三个阶段（图2）。
初期发展阶段：技术引进与吸收为主，孕育产业基础
历史上，新加坡淡水资源匮乏，污水处理技术积累薄弱。在树立了以膜技术为核心的技术路线后，积极引进和吸收国外先进技术成为首要任务。1998年新加坡派遣工程技术人员考察美国膜技术在污水再生利用领域的最新进展。与此同时，新加坡公共事业局在国内Bedok污水厂开展了为期两年的中试工程研究，并依据美国环保署和世界卫生组织的饮用水标准，对接近190项参数进行了超过25，000次测试分析，得出NEWater水质安全性优于常规饮用水的结论。针对NEWater工艺开展的科学深入研究不仅消除了人们对污水再生利用水质安全性的担忧，也给予新加坡政府发展污水回用技术的勇气和信心，直接推动了新加坡迅速推广NEWater工艺在污水回用领域上的应用。
2003-2006年，新加坡相继建成三座规模适中的NEWater污水回用厂（Bedok、Kranji和Seletar水厂，规模在24000～40000立方米／日），充分发挥了示范工程的引领作用，为污水再生利用技术树立了行业标杆。早期三座水厂都由凯发（Hyflux）、吉宝（Keppel）等新加坡本土公司负责工程建设、运行和维护。在政府主导下，新加坡本土水务公司获取了工艺运行的第一手资料，并在工程设计和管理运行上积累了宝贵经验，完成了对于国外先进技术的引进和整合，孕育了良好的产业基础。NEWater供水产量也稳步上升，于2006年达到新加坡国内总供水量的10%。
第二阶段：整合资源培育市场，发挥大型工程的示范引领作用
起步阶段的成功使新加坡政府充分意识到，由NEWater带动的环境与水务行业不仅在技术上有望解决困扰其多年的供水安全问题，还有潜力从国家层面成为经济增长的新引擎。为了继续整合资源并培育新兴市场，促进产业进一步发展，2006年新加坡政府宣布将于五年内投入3.3亿新元，并旗帜鲜明地提出，立志将新加坡打造为环境及水务方案的研发中心乃至世界水务枢纽。同时专门成立了环境与水务行业发展委员会（Environment and WaterIndustry Program，EWI）来承担此历史使命。EWI理事会由新加坡的国家水务机构——公用事业局（Public Utilities Board，PUB）领导，整合了新加坡经济发展局、新加坡国际企业发展局、新加坡标准生产与创新局、新加坡国家科技研究局、新加坡国家环境局、南洋理工大学以及新加坡国立大学等机构，发挥顶层设计的作用，统筹政策导向、市场培育和技术研发等领域的整体发展规划。
在产业发展过程中，大型工程的示范引领作用体现突出。2007年，规模达到13万吨每天的Ulu Pandan污水回用厂投产，标志着新加坡水务行业工程技术实力的又一次提升。同时大型化的NEWater水厂实现了低水价生产，有力的拓展了污水再生利用市场，并吸引了社会资本对水务行业的关注。在积极的管理政策引导下，NEWater市场在PUB监管下向社会资本敞开。Ulu Pandan和Changi两座污水回用厂都在PPP（Public- Private-Partnership）框架下通过DBOO（Design, Build, Own and Operate）的方式实现了市场运作。社会资本进入水务领域进一步促进了水务产业的快速发展，水务市场愈加成熟而富有活力。经过两年的资源整合和市场培育，2008年NEWater产量约占新加坡总供水量的1／4，正式成为名副其实的四大供水渠道之一。新加坡本土公司则依托国内市场实现迅速成长，通过污水回用领域的工程实践和积累，逐渐摆脱对国内饱和市场的依赖，具备了成为世界水务行业领导者的潜力，为进军国际市场夯实了基础。
成熟阶段：发挥国际竞争力，打造世界品牌
摆脱国内市场不足的局限，走向世界水务市场是新加坡水行业发展的必然出路。在踏实的技术积累、积极的公司培育和高效的政府管理基础上，新加坡重点打造了NEWater品牌，使得基于可持续发展理念的污水回用技术成为新加坡水务行业进军世界的闪亮名片。时至今日，新加坡自身也成为全球范围内极具影响力和号召力的水务枢纽。
通过发挥会展经济的作用，新加坡还策划了国际水周活动（Singapore International Water Week）。2008年，首届水周隆重召开，吸引了众多各国政要、水务领域的专家学者、技术骨干和商务人士的参与，“从此天下英雄入吾彀中矣”。国际水周内容涵盖政府高峰论坛、国际学术会议、设备博览会和商务论坛等等。此外，新加坡还设立了以首任总理李光耀命名的新加坡水奖（Lee Kuan Yew Water Prize）。目前，新加坡水奖已经成为代表水界最高荣誉的奖项之一，新加坡水周也成为世界上最具影响力的水业盛典。依托国际水周的交流平台，NEWater为世人所熟知，新加坡水行业也形成了特色品牌，逐渐在世界市场占据了重要地位。
新加坡水行业发展对我国的启示
水资源极度短缺的客观需求促使新加坡迫切需要发展污水再生利用技术。事实上，世界各国普遍都在关注回用技术的研发和应用，但只有新加坡非常成功得借此契机促成了产业突破，实现了社会水资源利用模式的彻底改变。与此同时，新加坡水行业紧紧把握住膜技术发展的历史机遇，利用科技创新，打造了先进的可持续水资源管理理念，推动了行业跳跃发展并创造了巨大商机。我国水环境污染治理已经走过了几十年的发展历程，在取得巨大成就的同时，也存在着产业规模小、发展不成熟、缺乏国际竞争力的问题。2015年，我国预期将实施预算高达数万亿元的新一轮《水污染防治行动计划》。在新的水环境保护形势和挑战下，我国水行业必将迎来进一步发展的历史时期，而新加坡水行业成功实现跨越式发展为我国水行业的未来发展提供了重要启示。
以科技创新引领产业升级
敏锐把握新兴技术的发展，利用科技创新引领产业升级。通过把握反渗透等技术发展突破的历史契机，实现创新技术对产业发展的支撑作用。利用对先进技术的引进整合和再创新，结合本国国情，形成具有本国特色的Newater技术工艺，最终实现以技术创新为动力的产业升级。
以社会需求设计技术路线
明确树立技术发展为社会重大需求服务的地位，设计具有超前意识的技术路线。未来我国的水行业发展方向应当与社会重大需求紧密联系，通过对社会短期和长期需求的综合分析，选择符合产业持续发展的技术路线。形成具有超前意识的顶层设计，继而确保我国水行业的发展在在污水回用、海水淡化等多个领域占据优势地位。
以典型示范推动产业发展
发挥大型工程的示范引领作用，分阶段、分步骤的引领及推动产业发展。早期Bedok示范工程不仅促成了新加坡Newater工艺的面世，同时带动引领了后期一系列Newater水厂的建设，充分显示了大型工程的示范引领作用。对于我国的水行业发展而言，在产业发展的不同阶段，政府依．据实际需求，应当有组织、分步骤地提供相关政策以及资金支持，继而促进我国水行业不断发展并最终形成品牌打入国际市场。
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参考文献
[1]吴丹，吴凤平．面向行业的初始水权配置系统模型构建[J]．水利水电科技进展，2010，（O1）：43-48．
[2]宋颖慧．新加坡·新生·水——新加坡水资源管理模式概览[J]．城市观察，2011，（01）：106-112．
（宫徽、盂尧，清华大学环境学院；肖晓程，北京工业大学；王凯军系清华大学环境学院教授、副院长）