中國已實現(xiàn)火力發(fā)電增長與用水脫鉤

近日，同濟大學(xué)發(fā)布消息稱，同濟大學(xué)與世界資源研究所的合作研究成果“Decoupling between water use and thermoelectric power generation growth in China” 《中國實現(xiàn)火力發(fā)電增長與用水脫鉤》)，以封面文章的形式在線發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然?能源》(Nature Energy)。

該文首次建立了中國長時間序列高分辨率火力發(fā)電用水地理信息數(shù)據(jù)庫，揭示了2000至2015年間火電取水、耗水及其水資源壓力的時空格局演變過程，并定量評估了多種影響因素對火力發(fā)電水資源利用效率提升的貢獻。

研究發(fā)現(xiàn)，海河流域大部分地區(qū)火電水資源壓力指數(shù)明顯下降，而西北大型煤電基地所處匯水區(qū)的壓力指數(shù)則顯著上升，為此建議西北地區(qū)煤電基地開發(fā)應(yīng)實行“取水總量控制”措施。該研究對中國制定合理的水資源管理政策和電力工業(yè)發(fā)展政策均具有重要的借鑒意義。

中國擁有世界上規(guī)模最大的火力發(fā)電裝機，2017年總量達11.4億千瓦(含核電)，比美國高約35%。近年來，隨著“西電東輸”工程的推進，西北地區(qū)大型煤電基地建設(shè)進展迅速，大部分新增火電產(chǎn)能向西北缺水地區(qū)轉(zhuǎn)移?；痣姰a(chǎn)能西移的發(fā)展態(tài)勢對當(dāng)?shù)厮Y源和水環(huán)境的影響，引起了廣泛關(guān)注。

研究發(fā)現(xiàn)，雖然總體上中國火電工業(yè)取得了顯著的節(jié)水成效，但由于中國水資源的空間分布極不平均，能源開發(fā)熱點地區(qū)的水資源壓力仍將持續(xù)，潛在水風(fēng)險不容忽視。在2000年至2015年間，海河流域大部分地區(qū)火電水資源壓力指數(shù)明顯下降，而西北大型煤電基地所處匯水區(qū)則顯著上升，特別是準(zhǔn)東、伊利、哈密等煤電基地增幅最大。個別匯水區(qū)的火力發(fā)電取水量已經(jīng)超過了當(dāng)?shù)囟嗄昶骄衫玫乇硭Y源量，能源發(fā)展與可持續(xù)水資源利用的矛盾較為突出。

針對發(fā)現(xiàn)的問題，研究進一步提出了化解電力工業(yè)水資源風(fēng)險的3項政策建議：首先，在位于極度缺水地區(qū)的煤電基地開發(fā)過程中，應(yīng)采取流域或匯水區(qū)尺度的取水總量控制措施，將水資源承載力作為電站規(guī)劃和投資建設(shè)的主要環(huán)境約束之一;其次，改進電力工業(yè)的水資源管理，從關(guān)注電站或機組層面的用水效率和技術(shù)水平，拓展到評估系統(tǒng)層面的水資源壓力和水資源風(fēng)險，避免規(guī)模增長與布局失當(dāng)造成的“反彈效應(yīng)”;同時，無論在水資源管理政策還是能源發(fā)展政策的制定過程中，都需關(guān)注能源與水資源系統(tǒng)的協(xié)同規(guī)劃與管理。

同濟大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院副教授張超為此篇論文的第一作者兼通訊作者，世界資源研究所鐘麗錦博士、王姣博士為此文的共同作者。近年來，雙方圍繞中國能源工業(yè)的水資源管理問題，已經(jīng)在環(huán)境與能源領(lǐng)域的著名期刊Environmental Science & Technology、 Applied Energy等發(fā)表了大量合作研究成果。

張超表示，電力工業(yè)的水資源問題直到近幾年才開始被關(guān)注，未來中國電力工業(yè)的發(fā)展將面臨越來越多的資源環(huán)境約束。在未來規(guī)劃和管理中，應(yīng)關(guān)注電力工業(yè)發(fā)展對流域及區(qū)域水循環(huán)的整體影響，借助更加完善的用水計量手段，在極度缺水地區(qū)考慮引入取水總量控制等更加嚴(yán)格的措施，推動水資源管理的精細化和系統(tǒng)化。