解決中國(guó)電力行業(yè)水資源消耗和溫室氣體排放的雙贏方案
來(lái)源：世界資源研究所 | 0評(píng)論 | 4587查看 | 2015-03-16 10:53:54    
　　電力行業(yè)是中國(guó)最大的溫室氣體排放源和工業(yè)用水戶 。為滿足日益增長(zhǎng)的能源需求，到2030年中國(guó)的發(fā)電裝機(jī)容量可能會(huì)翻一番 ，因此，電力行業(yè)的相關(guān)決策將對(duì)全球氣候和國(guó)內(nèi)水資源產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

　　為提供決策所需信息，世界資源研究所評(píng)估了目前在用或建議采用的20多項(xiàng)發(fā)電技術(shù)對(duì)氣候和水資源的影響，識(shí)別了一些解決中國(guó)電力行業(yè)水資源消耗和溫室氣體排放的雙贏方案。

發(fā)電技術(shù)的用水和排放影響

　　從生命周期的角度看，所有發(fā)電技術(shù)都會(huì)消耗水資源并排放溫室氣體（熱電廠尤為如此），但用水和排放水平各不相同。


　　世界資源研究所開(kāi)展了“水-氣候影響分析”，比較了發(fā)電技術(shù)對(duì)水資源、溫室氣體排放和資金成本的影響。下圖分析了各項(xiàng)技術(shù)下每兆瓦時(shí)發(fā)電量的淡水取水量和溫室氣體排放，突出每項(xiàng)技術(shù)全生命周期生產(chǎn)或節(jié)約的電量，并根據(jù)資金成本進(jìn)行排序（按照2010年中國(guó)的技術(shù)成本計(jì)算）。例如，核電需要大量冷卻用水，而溫室氣體排放則可忽略不計(jì)。生命周期中每10億美元投資可產(chǎn)生160TWh左右的發(fā)電量。

　　對(duì)比可見(jiàn)，大部分發(fā)電技術(shù)處于右上方的扇形區(qū)域，意味著需要在用水量和排放之間作出權(quán)衡。取水量和氣候影響較低的技術(shù)處于中間或左下方扇形區(qū)域，這是雙贏區(qū)域，意味著投資對(duì)排放和用水量能產(chǎn)生積極的影響。

提高能效和利用可再生能源雙贏選擇

　　在上述分析基礎(chǔ)上，我們得出以下主要觀點(diǎn)：
 
　　-- 提高需求側(cè)能效是減少凈排放和凈耗水量的最有效戰(zhàn)略。提高能效可減少能源需求并降低發(fā)電用水量，從而節(jié)約稀缺的水資源，從而形成節(jié)水和降低能源需求的良性循環(huán)。此外，能效投資也是最具成本效益的措施之一。

　　-- 在可再生能源技術(shù)中，貫流式水電技術(shù)成本最低且對(duì)環(huán)境的影響最小。同時(shí)，風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電在中國(guó)缺水地區(qū)具有明顯優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@兩種技術(shù)不需消耗大量的水資源，也不會(huì)造成溫室氣體排放。

　　-- 碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)可使每兆瓦時(shí)發(fā)電量的溫室氣體排放減少80%到90%，但這一技術(shù)會(huì)造成總資金成本上升90%和耗水量翻番。因此，決策者在設(shè)計(jì)采用碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)的煤電廠時(shí)，應(yīng)仔細(xì)評(píng)估當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況。

　　-- 循環(huán)或空冷卻系統(tǒng)應(yīng)成為中國(guó)熱電廠未來(lái)的發(fā)展方向。目前，中國(guó)80%的電力來(lái)自嚴(yán)重依賴水冷卻的熱電廠。將過(guò)時(shí)的直流冷卻技術(shù)升級(jí)為循環(huán)冷卻技術(shù)能夠減少98%的取水量，采用空冷卻技術(shù)還能進(jìn)一步降低耗水量。

發(fā)電行業(yè)減少用水和排放的五條建議

　　中國(guó)已設(shè)立嚴(yán)格的水資源管理制度，對(duì)用水量、水資源效率和水質(zhì)實(shí)施了強(qiáng)制規(guī)定。因此，中國(guó)在決策過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)考慮能源的用水需求。

　　根據(jù)研究，我們對(duì)中國(guó)電力行業(yè)管理水資源和排放影響提出以下建議：

　　-- 提高能效是滿足能源需求并降低排放和耗水量的最主要和最具成本效益的方法。

　　-- 設(shè)計(jì)具體政策，在國(guó)家、地區(qū)和地方層面建立行業(yè)用水配額制度，監(jiān)管發(fā)電行業(yè)的取水量情況。

　　-- 將可再生能源（水力發(fā)電除外）作為中國(guó)缺水地區(qū)的最佳方案，同時(shí)在水資源充足的地區(qū)開(kāi)發(fā)貫流式水力發(fā)電。

　　-- 未來(lái)的火力發(fā)電廠向循環(huán)或空冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。

　　-- 考慮水資源要求，避免在缺水地區(qū)采用耗水量較大的發(fā)電技術(shù)（如太陽(yáng)能熱電和碳捕獲和封存技術(shù)等）。
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