1977年召開的“聯合國水事會議”向全世界發出嚴重警告:不久之后水將成為繼石油危機之后的又一個深刻的社會危機。為喚起公眾的節水意識,加強水資源保護,1993年1月18日,第四十七屆聯合國大會作出決議,確定每年的3月22日為“世界水日”。
水的重要性不言自明,除了生活用水外,生產用水對于水資源的消耗和影響更為深遠。其中,對于孕育中華文明的“母親河”——黃河流域的生態保護和治理更是受到了中央的高度關注,并在2020年和2021年連續兩年出現在全國政府工作報告中。
黃河不僅是我國最重要的生態區域之一,同時也是我國最重要的能源基地和煤化工基地之一。黃河水資源總量不到長江的7%,人均占有量僅為全國平均水平的27%。水資源利用較為粗放,農業用水效率不高,水資源開發利用率高達80%,遠超一般流域40%生態警戒線。因此,黃河流域“水-能”規劃的重要性愈加突出。
然而,發展離不開能源。近年來,黃河流域發電用水逐年增加,其中黃河流域的火電項目更是工業用水大戶。
那么,火力發電和水有什么關系呢?
火電廠的發電原理是利用熱能驅動汽輪機轉動發電。煤或其他燃料燃燒產生高壓蒸汽,蒸汽驅動汽輪機轉動,蒸汽汽輪機和發電機相連,以此產生電力。在這一過程中,發電機組需要大量的冷卻水來進行冷卻。其中,一部分冷卻水被蒸發消耗,剩余部分冷卻水要么直接被排入水源,要么進入冷卻塔被循環使用,所以火電廠一般建在大型水源(水庫、河流、湖泊及海洋等)附近。
根據水利部發布的《2019年中國水資源公報》可知,2019年全國用水總量6021.2億立方米。其中,生活用水871.7億立方米,占用水總量的14.5%;工業用水1217.6億立方米(其中火核電直流冷卻水479.3億立方米),占用水總量的20.2%。
中國農業大學國際學院副教授柴利向《能源評論》表示,火電產業的全產業鏈條對水資源的影響較大。
“水資源用作冷卻后,大量排放到當地水體當中,由于排放的冷卻水溫度相對較高,所以會造成河流排放口周邊的河流溫度上升。水溫上升之后,水體的溶解氧下降,直接影響到水中的很多需要溶解氧生存的生物。此外,火電廠的上游,也就是煤炭的采洗鏈條也會消耗大量的水,并造成水體污染問題。”
2019年《黃河水資源公報》顯示,2019年末較2018年同期,黃河流域大、中型水庫蓄水量減少19.89億立方米,其中大型水庫增加減少19.17億立方米;黃河流域各平原(盆地)區淺層地下水總蓄水量減少7.87億立方米。據不完全統計,全流域已形成6個淺層地下水降落漏斗、18個淺層地下水超采區。
隨著全球氣候變化下極端天氣的頻現,黃河流域內的火電企業也將面臨嚴峻的用水短缺風險。因此,改變黃河流域的電源結構迫在眉睫。
國家發展和改革委員會能源研究所高級顧問韓文科表示,未來幾年,隨著長江經濟帶生態廊道、黃河流域生態保護等生態工程的推進,原有的“以電定產”將轉變為“以水定產”“以生態定產”。在這樣的背景下,對水資源、沿岸大氣及主要城市群帶來生態壓力的煤電項目,需要被及時調整和化解。
此外,綠色和平組織也表示,未來,除了積極推進可再生技術發展和儲能技術改進,提高風能、太陽能(8.160, 0.58, 7.65%)等能夠同時實現節水減碳效益的可再生能源的發電占比外,還需要加快水資源節約型社會的建設,通過水資源高效利用技術、水權市場的建立、水資源費改稅等革新舉措的推進,確保水資源管理制度得到最嚴格的實施。
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