最近有一則新聞,牽動了多少人的神經。南非開普敦市長提出,該市的飲用水資源將在今年的4月22日耗竭,開普敦將成為地球上第一個耗盡可用飲用水的主要城市。一方面,我們自小就被教育著要節(jié)約用水,通過行為節(jié)能緩解地球上的資源壓力,另一方面,工業(yè)用能作為能源消耗的大部頭,遇到了問題也不應藏匿于無形。
說起水的反義,下意識地可能會想到火。所謂水火不相容,但是火力發(fā)電時,恰恰是最需要水的時候。當前已知的情況是,盡管有各類新能源的平地崛起,但是火力發(fā)電目前乃至今后一段時期內在世界電力能源結構中,仍將占據著主導地位。盡管我們一直關心著世界石化資源何時會耗盡,卻很少有人考慮發(fā)電對水資源的影響,即使一個典型的500兆瓦煤炭發(fā)電廠,每年也要消耗大約22億加侖(約83億升)水,這些水足以滿足一個25萬人口城市的需要。
眾所周知,發(fā)電廠主要靠水來冷卻,電力行業(yè)是最大的工業(yè)用水用戶,但是截至目前,根據全球應用最廣的發(fā)電廠信息數據庫之一的世界電力數據庫(World Electric Power Plants Database)顯示,僅有世界發(fā)現(xiàn)量59%的冷卻用水信息,世界上的大多數國家對其發(fā)電廠的用水情況并未披露。

據不完全統(tǒng)計,當前,全球依賴水進行冷卻的火電廠仍以81%這一絕對百分比占據著世界電力的大部頭。它們往往使用原煤、天然氣或核能等燃料來制造熱量,然后轉化為電能。對于大多數火電廠來說,冷卻過程離不開大量的水。當然,隨著能源需求的增加,電力行業(yè)的用水量預計還將進一步增加,進而使稀缺的水資源變得更加緊張。
在干旱多發(fā)的國家,這種用水緊張情況尤其如此,不少國家由于缺水也造成了電力匱竭。比如世界資源研究院(WRI)曾在一份報告中提到,2016年印度因為水資源短缺而少生產的電能足夠鄰國斯里蘭卡用上整整一年。
回顧我國的情況,截至十二五末期,我國全國火電廠的平均發(fā)電耗水量是1.4kg/kWh。根據《2015中國水資源公報》公布的數據,2015年直流火(核)電用水量達到480.5億m3,占同期工業(yè)用水總量的36%,相當于北京市2015年的總用水量的12.5倍。
根據地理情況看,中國煤炭資源和水資源呈逆向分布,同時煤電產能過剩嚴重的地區(qū)與高水資源壓力地區(qū)也高度契合。由此,我們對比我國燃煤電廠分布圖和世界資源研究所的基線水壓力地圖可以看到,當前全國正在運行的燃煤電廠中,約4.37億千瓦的煤電裝機量位于高水壓力地區(qū),占全國煤電裝機量的47.8%。

根據預測,到2020年,燃煤電廠將向高水壓力地區(qū)進一步擴張,屆時全國將有5.27億千瓦煤電裝機量位于高水壓力地區(qū),與當前相比增加9000萬千瓦,耗水量將超過22億m3,占全國煤電預計總耗水量的六成。
為此,國家發(fā)改革委、水利部和住建部專門提出了《節(jié)水型社會建設“十三五”規(guī)劃》,發(fā)布了19項高耗水行業(yè)取水定額國家標準,為高耗水行業(yè)制定供水、節(jié)水規(guī)劃提供依據。在工業(yè)節(jié)水方面,提出“萬元工業(yè)增加值用水量降低20%;規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)(年用水量1萬m3及以上)用水定額和計劃管理全覆蓋;缺水地區(qū)的工業(yè)園區(qū)達到節(jié)水型工業(yè)園區(qū)標準要求。”
通過政策加碼節(jié)水工作,外加上節(jié)水技術的不斷精進,或許,未及2020年我們就能有效緩解煤電裝機量與高水壓力地區(qū)的緊張關系,遏制中國的城市和地區(qū)出現(xiàn)類似開普敦這樣的悲慘教訓。
說起水的反義,下意識地可能會想到火。所謂水火不相容,但是火力發(fā)電時,恰恰是最需要水的時候。當前已知的情況是,盡管有各類新能源的平地崛起,但是火力發(fā)電目前乃至今后一段時期內在世界電力能源結構中,仍將占據著主導地位。盡管我們一直關心著世界石化資源何時會耗盡,卻很少有人考慮發(fā)電對水資源的影響,即使一個典型的500兆瓦煤炭發(fā)電廠,每年也要消耗大約22億加侖(約83億升)水,這些水足以滿足一個25萬人口城市的需要。
眾所周知,發(fā)電廠主要靠水來冷卻,電力行業(yè)是最大的工業(yè)用水用戶,但是截至目前,根據全球應用最廣的發(fā)電廠信息數據庫之一的世界電力數據庫(World Electric Power Plants Database)顯示,僅有世界發(fā)現(xiàn)量59%的冷卻用水信息,世界上的大多數國家對其發(fā)電廠的用水情況并未披露。

在干旱多發(fā)的國家,這種用水緊張情況尤其如此,不少國家由于缺水也造成了電力匱竭。比如世界資源研究院(WRI)曾在一份報告中提到,2016年印度因為水資源短缺而少生產的電能足夠鄰國斯里蘭卡用上整整一年。
回顧我國的情況,截至十二五末期,我國全國火電廠的平均發(fā)電耗水量是1.4kg/kWh。根據《2015中國水資源公報》公布的數據,2015年直流火(核)電用水量達到480.5億m3,占同期工業(yè)用水總量的36%,相當于北京市2015年的總用水量的12.5倍。
根據地理情況看,中國煤炭資源和水資源呈逆向分布,同時煤電產能過剩嚴重的地區(qū)與高水資源壓力地區(qū)也高度契合。由此,我們對比我國燃煤電廠分布圖和世界資源研究所的基線水壓力地圖可以看到,當前全國正在運行的燃煤電廠中,約4.37億千瓦的煤電裝機量位于高水壓力地區(qū),占全國煤電裝機量的47.8%。

為此,國家發(fā)改革委、水利部和住建部專門提出了《節(jié)水型社會建設“十三五”規(guī)劃》,發(fā)布了19項高耗水行業(yè)取水定額國家標準,為高耗水行業(yè)制定供水、節(jié)水規(guī)劃提供依據。在工業(yè)節(jié)水方面,提出“萬元工業(yè)增加值用水量降低20%;規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)(年用水量1萬m3及以上)用水定額和計劃管理全覆蓋;缺水地區(qū)的工業(yè)園區(qū)達到節(jié)水型工業(yè)園區(qū)標準要求。”

通過政策加碼節(jié)水工作,外加上節(jié)水技術的不斷精進,或許,未及2020年我們就能有效緩解煤電裝機量與高水壓力地區(qū)的緊張關系,遏制中國的城市和地區(qū)出現(xiàn)類似開普敦這樣的悲慘教訓。