日前舉行的由中國水力發(fā)電工程學(xué)會、中國水利水電出版社、中國石化出版社主辦的“水與能源可持續(xù)發(fā)展高峰論壇”上,全球水伙伴中國委員會常務(wù)副主席、中國工程院院士王浩在發(fā)言中指出,不同能源種類全生命周期耗水率差別很大。在缺水地區(qū),要以水資源定能源發(fā)展,限制發(fā)展煤制油,煤制天然氣,煤制甲醇等高耗水的煤化工下游產(chǎn)業(yè)。
王浩具體分析了不同能源種類的全生命周期耗水率。“生物質(zhì)能耗水率比較大,每千瓦耗水24.52,煤炭是第二位,3.32,石油是第三位,3.22,天然氣是2.42,核電是3.1,太陽能比較低,是1.69。風(fēng)能是最省水的。”
他認(rèn)為,總的來說,生物質(zhì)能的全生命周期單位發(fā)電量耗水率最大,太陽能、風(fēng)能最小,約為煤、石油化石能源的一半,污廢水排放少,特別適合抽水蓄能結(jié)合起來,缺水地區(qū)要積極開發(fā)太陽能,風(fēng)能。有水的地區(qū),多發(fā)展水能。
對于破解這種局面的辦法,王浩提出,在缺水地區(qū),要以水資源定能源發(fā)展。首先是規(guī)模控制,在黃河上中游、新疆、山西等地區(qū),要根據(jù)供水能力,決定能源發(fā)展規(guī)模,調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),產(chǎn)業(yè)的控制,限制發(fā)展煤制油,煤制天然氣,煤制甲醇等高耗水的煤化工下游產(chǎn)業(yè)。
再有就是工藝控制,采用最先進(jìn)的節(jié)水工藝和設(shè)備,采用空冷機(jī)組,禁止采用直流冷卻。
此外,要制定反映水資源緊缺程度和市場經(jīng)濟(jì)相適應(yīng),有利于水資源節(jié)約保護(hù)的不同水源差別化水價(jià)體系。“水價(jià)要考慮全成本,就是光是算個(gè)程成本,現(xiàn)在要有資源成本、環(huán)境成本、生態(tài)成本、機(jī)會成本,再加上傳統(tǒng)的工程成本,再考慮企業(yè)的利潤和稅收。”
另外,還要促進(jìn)水和能源高效協(xié)同利用,要統(tǒng)籌區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)施行業(yè)和區(qū)域間的水源置換。利用市場的手段把低效利用的水資源轉(zhuǎn)移到高效行業(yè)。
王浩表示,從全球范圍的資源天然分布看,水和能源都是逆向分布,凡是能源富裕的地方,整個(gè)國家都缺水,凡是沒什么能源的地,水都多的要命。中國也非常典型,水和能源天然分布不太匹配,供需矛盾加劇。
他指出,中國規(guī)劃的十四個(gè)煤炭基地,煤炭產(chǎn)量占全國產(chǎn)量90%以上,占外運(yùn)煤炭90%以上,但是主要都分布在水資源短缺的北方地區(qū)。像新疆、神東、寧東、蒙東、陜北、晉中、冀中,只有極少分布在半濕潤區(qū)。而在整個(gè)濕潤區(qū)域,降水量800毫米以上的地區(qū)幾乎沒有什么能源。
比如,黃河中上游地區(qū),神東、寧東、陜北大型煤炭基地是能源化工的金三角,能源蘊(yùn)藏量在全國占比35%以上,調(diào)出量甚至占一半以上,可這個(gè)區(qū)域是水資源供需矛盾最突出的地方。鄂爾多斯(9.490, 0.04, 0.42%)是水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)。根據(jù)國務(wù)院1987年的黃河分水方案,寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅都已經(jīng)接近或者達(dá)到了用水量分配的上限。
晉北、晉中、晉東,處在黃河流域和海河流域。山西省是全國缺水最嚴(yán)重的省份之一,都是山地,只有一個(gè)汾河平原有6大盆地,地表水利用不足,地下水超采嚴(yán)重。好的地下水都轉(zhuǎn)化成了礦坑水。
云貴方面,大型煤炭基地,是處在水資源相對豐沛,900毫米降水量的地方,水能、天然氣能源豐富,煤炭集中分布在川、滇、黔接壤地區(qū),儲量占全國9%,水資源開發(fā)利用程度不高,水資源開發(fā)利用率為18%,有煤炭基地分布的金沙江區(qū)和烏江區(qū),具有一定的開發(fā)利用潛力,但是交通不太便利,運(yùn)輸成本很高。
而化石能源富集的黃河、淮河、海河、遼河流域及西北諸河,水資源開發(fā)利用程度都在40%到111%區(qū)間。
在各類需水之間,還存在著嚴(yán)重競爭。王浩指出,北方的三個(gè)城市群和6個(gè)城市化地區(qū),和能源基地是重合的,城市發(fā)展和能源基地的用水形成了競爭。在東北、河南、河北,千億斤糧食增產(chǎn)區(qū)域和能源基地的重合度也比較高,糧食安全和能源基地用水也存在著競爭關(guān)系。
“要保證高速城市化的用水,又要保證能源安全,又要保證糧食安全,同時(shí)天花板上又有一個(gè)水資源總量的控制紅線,這方面矛盾交織,一時(shí)不好破解”,王浩說。
論壇上,中國水利水電出版社還舉行了“數(shù)字水利出版平臺”和“新能源發(fā)電技術(shù)內(nèi)容服務(wù)平臺”上線發(fā)布儀式。
這兩個(gè)平臺是以“內(nèi)容+服務(wù)”為目標(biāo),以互聯(lián)網(wǎng)和移動端為媒介,以信息整合、資源管理為核心,以大數(shù)據(jù)、語義分析等技術(shù)為基礎(chǔ),創(chuàng)建垂直領(lǐng)域的知識型服務(wù)平臺,為水利水電與新能源發(fā)電行業(yè)提供內(nèi)容與知識服務(wù)。
王浩具體分析了不同能源種類的全生命周期耗水率。“生物質(zhì)能耗水率比較大,每千瓦耗水24.52,煤炭是第二位,3.32,石油是第三位,3.22,天然氣是2.42,核電是3.1,太陽能比較低,是1.69。風(fēng)能是最省水的。”
他認(rèn)為,總的來說,生物質(zhì)能的全生命周期單位發(fā)電量耗水率最大,太陽能、風(fēng)能最小,約為煤、石油化石能源的一半,污廢水排放少,特別適合抽水蓄能結(jié)合起來,缺水地區(qū)要積極開發(fā)太陽能,風(fēng)能。有水的地區(qū),多發(fā)展水能。
對于破解這種局面的辦法,王浩提出,在缺水地區(qū),要以水資源定能源發(fā)展。首先是規(guī)模控制,在黃河上中游、新疆、山西等地區(qū),要根據(jù)供水能力,決定能源發(fā)展規(guī)模,調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),產(chǎn)業(yè)的控制,限制發(fā)展煤制油,煤制天然氣,煤制甲醇等高耗水的煤化工下游產(chǎn)業(yè)。
再有就是工藝控制,采用最先進(jìn)的節(jié)水工藝和設(shè)備,采用空冷機(jī)組,禁止采用直流冷卻。
此外,要制定反映水資源緊缺程度和市場經(jīng)濟(jì)相適應(yīng),有利于水資源節(jié)約保護(hù)的不同水源差別化水價(jià)體系。“水價(jià)要考慮全成本,就是光是算個(gè)程成本,現(xiàn)在要有資源成本、環(huán)境成本、生態(tài)成本、機(jī)會成本,再加上傳統(tǒng)的工程成本,再考慮企業(yè)的利潤和稅收。”
另外,還要促進(jìn)水和能源高效協(xié)同利用,要統(tǒng)籌區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)施行業(yè)和區(qū)域間的水源置換。利用市場的手段把低效利用的水資源轉(zhuǎn)移到高效行業(yè)。
王浩表示,從全球范圍的資源天然分布看,水和能源都是逆向分布,凡是能源富裕的地方,整個(gè)國家都缺水,凡是沒什么能源的地,水都多的要命。中國也非常典型,水和能源天然分布不太匹配,供需矛盾加劇。
他指出,中國規(guī)劃的十四個(gè)煤炭基地,煤炭產(chǎn)量占全國產(chǎn)量90%以上,占外運(yùn)煤炭90%以上,但是主要都分布在水資源短缺的北方地區(qū)。像新疆、神東、寧東、蒙東、陜北、晉中、冀中,只有極少分布在半濕潤區(qū)。而在整個(gè)濕潤區(qū)域,降水量800毫米以上的地區(qū)幾乎沒有什么能源。
比如,黃河中上游地區(qū),神東、寧東、陜北大型煤炭基地是能源化工的金三角,能源蘊(yùn)藏量在全國占比35%以上,調(diào)出量甚至占一半以上,可這個(gè)區(qū)域是水資源供需矛盾最突出的地方。鄂爾多斯(9.490, 0.04, 0.42%)是水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)。根據(jù)國務(wù)院1987年的黃河分水方案,寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅都已經(jīng)接近或者達(dá)到了用水量分配的上限。
晉北、晉中、晉東,處在黃河流域和海河流域。山西省是全國缺水最嚴(yán)重的省份之一,都是山地,只有一個(gè)汾河平原有6大盆地,地表水利用不足,地下水超采嚴(yán)重。好的地下水都轉(zhuǎn)化成了礦坑水。
云貴方面,大型煤炭基地,是處在水資源相對豐沛,900毫米降水量的地方,水能、天然氣能源豐富,煤炭集中分布在川、滇、黔接壤地區(qū),儲量占全國9%,水資源開發(fā)利用程度不高,水資源開發(fā)利用率為18%,有煤炭基地分布的金沙江區(qū)和烏江區(qū),具有一定的開發(fā)利用潛力,但是交通不太便利,運(yùn)輸成本很高。
而化石能源富集的黃河、淮河、海河、遼河流域及西北諸河,水資源開發(fā)利用程度都在40%到111%區(qū)間。
在各類需水之間,還存在著嚴(yán)重競爭。王浩指出,北方的三個(gè)城市群和6個(gè)城市化地區(qū),和能源基地是重合的,城市發(fā)展和能源基地的用水形成了競爭。在東北、河南、河北,千億斤糧食增產(chǎn)區(qū)域和能源基地的重合度也比較高,糧食安全和能源基地用水也存在著競爭關(guān)系。
“要保證高速城市化的用水,又要保證能源安全,又要保證糧食安全,同時(shí)天花板上又有一個(gè)水資源總量的控制紅線,這方面矛盾交織,一時(shí)不好破解”,王浩說。
論壇上,中國水利水電出版社還舉行了“數(shù)字水利出版平臺”和“新能源發(fā)電技術(shù)內(nèi)容服務(wù)平臺”上線發(fā)布儀式。
這兩個(gè)平臺是以“內(nèi)容+服務(wù)”為目標(biāo),以互聯(lián)網(wǎng)和移動端為媒介,以信息整合、資源管理為核心,以大數(shù)據(jù)、語義分析等技術(shù)為基礎(chǔ),創(chuàng)建垂直領(lǐng)域的知識型服務(wù)平臺,為水利水電與新能源發(fā)電行業(yè)提供內(nèi)容與知識服務(wù)。