登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
通过技术改进、加上有效的政策杠杆指导,中国在2020年可以将用水量减少到目前水平以下。
水、土地和矿产资源对我们的生活至关重要。这些自然资源是食品和饲料的来源,支持着对地球进行调节的生态系统。能源提供了人类必不可缺的光、热和交通。
BP公司资助了一项由世界15所顶尖大学参与的“能源可持续性挑战”研究项目。该项目研究分析了在全球人口持续增长、温室气体排放和气候变化的背景下,自然资源(水、土地和矿产)约束对能源生产和供应的影响。
我们日益认识到自然资源的局限性,以及这些局限与能源之间的关系。在各种系统的背景下培养对能源问题的全面的技术性理解、并辅以强大的数据支持,将有助于政策制定者和企业更好地进行决策。
“能源可持续性发展”是当今世界所面临的最严峻的挑战之一。更多地了解能源与直接维系我们生活的自然资源之间的关系,对我们做出正确的选择至关重要。
全球可再生淡水资源中的10%为人类所用。这些人类所用淡水中的70%用于农业,其中一半多通过蒸发再次返回到大气,其余返回地表和地下水。约一半的工业用水用于冷却,特别是用于能源生产的冷却系统。因而,在这里,我们主要谈谈化石能源与水的使用问题。
水的局限性与能源生产
首先,我要澄清两个有关水的概念:一般说到水的使用时,有两层含义,一个是表示水的取水量,另一个是表示消耗量。取水量的意思是说,把水从当地流域里提取出来进行使用的量,但水使用后可重新再利用;另一种情况是水从当地流域提取后没有返回的量,即水被消耗了。混淆取水量与消耗量的区别可能导致结论有失偏颇。
以火电行业为例,人们通常认为火电是一个耗水的行业。事实上,全世界使用淡水大约为4万亿立方米,其中火电行业取水量为4000亿立方米,其中的一半用于冷却系统,实际消耗才160亿立方米。
这就意味着,被抽取的水资源从地表或地下移走,至少是暂时性移走。而被消耗的水资源是被抽取水量中未返回到抽水区所处流域盆地地表或地下水体中那部分水资源。大多数发电用取水并未被消耗。
在不同行业和区域,对水的依赖程度也不同。由于开采规模和方法的不同,各行业和地区抽取量和消费强度也不同。在每个行业或地区中,根据地质情况,当地气候和节水技术投资的差异,用水量也有很大差异。
传统石油开采中大量使用水资源,但不一定必须使用淡水。在海上油田和中东使用海水和半咸水、以减少淡水消费,使淡水消费强度降低到零桶淡水/每桶石油。德克萨斯州和加拿大的数据表明,虽然每开采1桶石油的采出地层水量在增加,但淡水消费量一直保持稳定甚至有所降低。
在对全球石油生产地区的抽样调查表明,淡水消费强度最高为1.5桶水/桶石油,其中很多开采活动的淡水强度都低于这一水平的10%。
与此同时,我们应该注意到,水资源分布的地区差异也对能源的生产产生巨大影响。清华大学和加州大学圣地亚哥分校的“能源可持续性挑战”项目主要研究中国的水资源问题。中国人均水资源仅为世界平均水平的1/4,且全国分布极不均。中国北方的水资源在全国总量中的比例不到8%,但却必须供给1/3的全国人口,灌溉全国2/5的农田,实现1/3的GDP增长。
在中国,煤炭是能源消费的主体。中国使用煤比其他地区都要多。生产煤的区域水资源有限,中国政府对水资源非常担忧,政策上设定了水使用量目标。如果持续像现在这样使用水,超过政府设定线。同时,中国仍在煤炭资源丰富但水资源匮乏的地区发展水资源密集型行业(例如煤化工行业)。
技术和治理是关键
我们做的研究表明,技术的改变可以减少用水的使用量。从其他国家例子看,需要资本投入。要做这样的改变,需要几个前提比如政策和成本激励机制。实际上,不需要使用特别高科技的方式,而是更好的利用现在已有的技术就可以达到节水的目标。
我们用“4R”描述对水的管理措施,一是可替代(Replace),用海水、半咸水、产出水和废水等非淡水水源替代淡水资源;二是再利用(Reuse),相同的水在工业流程中多次利用;三是再循环(Recycle),对废水进行处理,使其可以再次使用,取代其他用途所需的淡水。四是地区责任制(Responsibility),调整工业实践,适应当地水资源可用程度和可再生淡水需求。
过去50年,在化石能源开采中,我们试图利用非淡水替代淡水,降低对水资源消耗。在电力行业,每年有4000亿的水用于冷却装置,主要是因为很多发电厂都很老旧。如果我们继续使用这样的设备,到2030年我们提取的淡水量将增长25%。如果淘汰这些老旧设备,水资源的使用量可以减少30%。
采掘行业已经开发了许多采掘过程中减少使用淡水的方法。除了水资源重复利用和循环外,使用低品质水已经在减少淡水需求方面发挥了很大作用。有一种通过注水驱油以及驱油填地层水的方法。每向油层注入6桶水,就可以开采1桶石油和5桶油田地层水。注入水由5桶再利用的采出地层水、0.5桶非淡水和0.5桶淡水构成,因此淡水强度就变为每桶石油0.5桶淡水。
在项目开展过程中,我们发现可以通过改变用水方式来生产能源。20年前BP一名科学家做了一个小实验。我们一般用咸水挤压石头的缝隙进行油气开采,但科学家发现,低盐度的水挤压出来的石油更多。去年我们在一个新的钻井平台上用了这项研究成果,用淡化后的海水开采石油,效果很好。
在天然气液化厂中严格的水资源管理能够消除对淡水抽取的需求。改进费托合成工艺是现代天然气液化工厂的核心。首先,天然气被重整转化为一氧化碳和氢的混合物,生成合成气。然后,合成气通过费托合成工艺在催化剂的作用下转化成碳氢化合物。从水资源使用的角度看,关键点是净化学反应序列生成富余水。因而,通过精细化管理来分离和循环利用生成的水,工艺用水能够在封闭式循环中接受管理,为工厂作业的其他部门提供所需要的用水,甚至提供有用的水产品。在水资源稀缺的情况下,严格的水资源内部循环利用和干式冷却技术应用,能够消除抽取淡水的需求。
与此同时,政策杠杆和成本的作用不能忽略。为了应对水资源问题,中国设定了目标,用来限制工业用水的绝对量。如果不设定该目标,到2030年,工业用水量至少会翻一番。在“一切照旧”情境下,即使减少能源需求,这一目标值也会在2020年之前被突破。但是,通过技术改进、加上有效的政策杠杆指导,可以将用水量减少到目前水平以下。
煤炭开采中水资源的循环利用以及电厂节水冷却系统的应用,是显而易见的解决之道。“能源可持续性研究”也表明,洗煤过程中水的使用,能够提高燃煤效率,节约电厂环节的用水。只有通过政策激励抵消运营成本的增加,才有可能实现使用精洗煤带来的更高能效。
当然,能源成本自身对水资源的选择至关重要。例如,如果淡水必须被泵压到很高的海拔或者经过长途运输交付给消费者,水资源运输的能源成本可能会达到或超过咸水淡化的成本。在西班牙北部,从埃布罗河运水到阿瓜杜耳塞将跨越大约700公里的距离,净垂直运输高度为1公里,需要消耗超过4千瓦时/立方米的能源。这将多于将半咸水进行反渗透处理的能源需求,说明如果有半咸水供应,则本地咸水淡化处理将更节约能源。
(本文由本刊记者范珊珊采访整理而成)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
企查查显示,6月25日,杭州蓝晶水务科技有限公司成立,法定代表人为周良璋。经营范围包含:一般项目:技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;水资源专用机械设备制造;环境监测专用仪器仪表制造;气体、液体分离及纯净设备制造;环境保护专用设备销售;环境应急检测仪器仪表制
6月26日,中共中央办公厅国务院办公厅发布《关于全面推进江河保护治理的意见》。其中指出,加快推进西南地区水电基地建设,合理布局、积极有序开发建设抽水蓄能电站,实施小水电站绿色改造提升,推进水风光一体化基地规划建设。全文如下:中共中央办公厅国务院办公厅关于全面推进江河保护治理的意见(2
近日,尼泊尔能源、水资源和灌溉部部长迪帕克・卡德卡率访问团到访国内,与四川省电力企业协会及相关企业代表开展中尼能源合作交流座谈会,就能源发展及合作议题进行深度探讨,高泰昊能作为企业代表参与了此次交流活动。右1为高泰昊能代表-总经理助理兼济南分公司总经理朱楠座谈会上,中尼双方围绕能源
2025年10月30日-11月1日国家会展中心(上海)崧泽大道333号展会规模:25000平方米主办单位:联合国人居署上海市住房与城乡建设管理委员会执行单位:东浩兰生会展集团上海现代国际展览有限公司东浩兰生会展集团上海建智展览有限公司一、总体情况上海国际城市与建筑博览会(以下简称城博会)作为“世界城市日
随着人类社会的快速发展,新技术和新材料的应用使我们的日常生活更加便利。然而,这些进步也带来了新的环境挑战,特别是在水污染方面。本文将探讨威立雅如何应对新出现的水中污染物,展示其在保护水资源和确保饮用水安全方面的创新解决方案。新污染物的出现及挑战近年来,我们见证了各种具有特殊性能(
北极星储能网获悉,6月23日消息,通辽市人民政府关于印发蒙东(通辽)绿色算力产业发展规划的通知,其中,打造绿色算力中心中提出,鼓励算力中心部署高效IDC设备,推广模块化UPS,支持算力企业探索利用共享储能、储氢、飞轮储能、锂电池等作为多元化储能和备用电源装置。优化算力中心能源、水资源、土
北极星电力网整理了2025年6月16日至2025年6月20日一周电力项目:涉及火电、水电、核电项目的核准、开工、并网等。火电项目“风光火储”国家示范工程!国内首个“五塔合一”钢结构冷却塔项目双机投运6月13日,榆神榆横2×350mw热电联产工程2号机组高质量通过168小时试运行,试运行期间,实现全容量投产
基本信息中文名称:2025深圳国际水务科技博览会(IWTE2025)英文名称:ShenzhenInternationalWaterTechnologyExpo2025展会时间:2025年11月24-26日展会地点:深圳会展中心(福田)展会规模:展览面积50000平米,展商1000余家,展位2000个,专业观众35000人次组织机构组织单位《给水排水》杂志社亚太建设科
6月19日,中国电建党委副书记、总经理王斌在琼与海南省委常委、常务副省长巴特尔举行会谈,双方就抢抓发展机遇、深化多领域务实合作进行深入交流,并共同见证双方战略合作协议签署。王斌对海南省委、省政府长期以来给予中国电建的支持和帮助表示感谢,介绍了公司战略规划、核心优势及在琼业务开展情况
截至6月11日,国网浙江省电力有限公司今年通过省间电力现货市场购电51.7亿千瓦时,同比增长20.4%,占全国成交量四成以上,有力保障了浙江省电力可靠供应。5月末,随着汛期到来,我国西南地区水资源进入丰沛期,水电发电量大幅提升。国网浙江电力提前谋划部署,密切跟踪市场动态,充分利用省间输电通道
全球性的水资源解决方案平台日程★边会日程*温馨提示:会议地点为中铁·青岛世界博览城——国际会议中心组织机构主办单位青岛市人民政府支持单位世界水理事会(WWC)国际水协会(IWA)中国工业节能与清洁生产协会河海大学先进分离膜全国重点实验室承办单位青岛市科学技术协会青岛市商务局青岛西海岸新区管理
在祖国北疆,内蒙古乌兰察布广袤的大地上,成片的光伏板如蓝色海洋泛起涟漪。不远处,一排近百米高的风电机组擎天而立,勾勒出一幅壮美的绿色画卷。四个月前,蒙西电力现货市场转入正式运行。作为全国首个实现新能源全电量入市的现货市场,蒙西地区以“发用双侧全电量参与”“日前预出清+实时市场”等
当河西走廊的风电群与陇东光伏基地形成“风光矩阵”,当甘南水电与储能电站构建起柔性调节网络,甘肃这个新能源装机占比超64%的西部省份,正通过电力现货市场的创新实践,绘制出“绿电西发东送、市场驱动消纳”的能源转型新图景。自2024年9月正式运行以来,甘肃电力现货市场以新能源场站报量报价、用户
近日,中国电力企业联合会公布2024年度电力行业火电机组能效水平对标结果,国家能源集团有14台火电机组分别获评不同兆瓦级AAAAA级火电机组荣誉称号,代表了电力行业领先水平,这些火电机组正以“5A”实力,节能增效,焕“新”引领,全力应对迎峰度夏大考。国家能源集团都有哪些“5A”级火电机组上榜?
北极星电力网获悉,6月23日,江苏国信公告称,2021年11月,江苏国信股份有限公司(以下简称“江苏国信”)与国家电投集团协鑫滨海发电有限公司(以下简称“国电投滨海”)、盐城市国能投资有限公司(以下简称“盐城国能”)按照51%、34%和15%的持股比例合资成立了江苏国信滨海港发电有限公司(以下简称
6月10日,华能山东分公司运河电厂5、6号机组完成“一键并列”等技术改造,将传统依赖人工经验的同期并网操作,转化为一键式智能操作。通过精准的自动控制系统,“一键并列”实现发电机参数与电网的智能匹配,大幅缩短并网操作时间、降低人工操作强度,提升并网成功率和电网稳定性。
案例39:四川能源监管办对某电力施工企业行政处罚案2024年12月3日,四川能源监管办对某燃气发电在建项目开展电力安全生产执法检查,发现承揽该在建项目部分工程的某电力施工企业存在以下问题:未如实记录安全生产教育和培训情况;特种作业人员上岗作业未经专门安全作业培训并取得相应资格;未在有较大
今年的高考已经结束,又快到高考填志愿的时节了。有人向我打听火电行业的发展,我给你们说说我的看法:我觉得在火电厂上班挺好。(来源:微信公众号“跟着风行走”)之前我就在文章中提过这个观点,现在依旧不改变。按照我写文章的习惯,我选择提问和回答的形式来阐明这个看法。Q1:火电厂里面很辛苦,
近日,大唐集团官网公布中央生态环境保护督察群众信访举报转办和边督边改公开情况一览表(第八批)。经核查,巩义项目部存在对环保设备运行维护不到位的问题,2024年7月9日19:00-20:00,2号机组发生一起因设备故障导致的二氧化硫排放浓度小时均值超标1小时的情况。2024年7月9日2号机组二氧化硫排放浓度小
电力市场正经历从计划经济向市场化转型的深刻变革,随着新能源全面入市和全国统一电力市场的建设推进,电力交易的盈利模式正从单一差价套利转向多元化增值服务。一度电在电力市场交易中有多少利润?成为电力产业链上各环节参与者,尤其是发电企业、电网企业、售电公司关注的核心问题。(来源:北极星售
“思想作风明显变化,大家都紧着劲儿,把不可能变成可能,这业绩之前都不敢想呐!”“两个转变深入人心,在潜移默化中激励大家伙想干事、能干事、干成事!”“人心齐,风气正,个个都想争排头,没啥困难不能闯过去!”……大唐华银电力公司开展“转变思想,转变作风”大讨论以来,全体干部职工以“思想
随着2025年迎峰度夏期临近,山东电力现货市场即将进入关键价格波动窗口。火电作为调峰主力,其报价行为将直接影响市场出清价格,并可能引发阶段性供需紧张。本文将基于当前山东市场价格现状,梳理关键风险并提出应对建议。需特别说明的是,本文分析暂基于当前新能源未入市的市场条件,若后续新能源大规
北极星风力发电网讯:6月26日,全球风能理事会(GWEC)20周年庆典在葡萄牙里斯本举行。远景能源凭借在再生能源领域持续的创新、卓越的全球市场领导力及对全球零碳转型的坚定承诺,荣获GWEC“行业领军者”大奖(SegmentChampionsAward)。这一殊荣不仅是对远景能源技术实力的有力认可,更是对其推动全球
内蒙古华电氢能科技有限公司实施的工业天然气掺烧绿氢示范项目天然气掺烧绿氢排放物降低20%以上!这一突破性成果不仅有效助力自治区绿氢“制储输用”全产业链发展,同时也为包头市零碳能源转型注入强劲动能。在华电氢能工业天然气掺烧绿氢示范项目现场,各类设备有条不紊地运转着,制氢站集控室内,工
最近《人民日报》通过专访任正非对外释放了重要信号。其中也讲到了,AI竞争的背后,是要有充足的电力、发达的信息网络,而中国有这样的优势。可以说,AI的尽头是算力,算力的尽头是电力,这已成为科技行业的共识。本期「电网深谈」邀请了阿里云能源行业首席架构师黄振、浙江省电力负荷管理中心孙钢、浙
6月26日,天津市人民政府办公厅关于印发《天津市碳排放权交易管理暂行办法》(以下简称《办法》)的通知。《办法》指出,重点排放单位可以通过本市碳排放权交易市场购买或者出售碳排放配额,其购买的碳排放配额可以用于清缴。重点排放单位足额清缴其碳排放配额后仍有结余的,可予以结转,具体规定由市
为进一步贯彻落实《氢能产业发展中长期规划》要求,引导行业健康有序发展,国家能源局组织行业相关机构和专家编制了《中国氢能发展报告(2025)》(以下简称《报告》)。4月28日,国家能源局能源节约和科技装备司副司长徐继林在解读《报告》时称,发展氢能产业对加快规划建设新型能源体系,实现碳达峰
今年6月25日是全国低碳日,主题是“碳路先锋、绿动未来”。近年来,江苏积极践行绿色低碳理念,有效发挥城市、园区、企业等不同主体的主动性和创造性,探索行之有效的经验做法,形成了一批可操作可复制可推广的发展模式和典型经验。现推出江苏绿色低碳发展创新实践企业篇:南京钢铁股份有限公司南钢积
北极星氢能网获悉,6月18日,龙海区人民政府与厦门大学嘉庚创新实验室就“海上未来能源科学中心——厦漳海岛绿氢科研示范工程”进行签约,双方将打造可再生能源与氢能全方位综合利用解决方案和示范场景,共同开展关键技术攻关、高层次复合型人才培养和产业应用示范推广工作。据悉,该项目选址落地龙海
6月27日,云南勐腊县2025年第一批集中式光伏发电项目投资主体优选中选结果公布,中标人为华能澜沧江水电股份有限公司。本项目划分为3个标段,项目规模合计340MW,项目建成时限均为8个月,项目投资人负责项目的开发、并网投产的全部资金筹措,项目建设过程中的招投标管理、项目建设管理、项目并网、运营
6月25日,宁德时代与浙江省海港投资运营集团有限公司(以下简称“浙江省海港集团”)在宁德签署战略合作协议。双方将聚焦低碳港区与园区建设、船舶电动化、港口机械设备电动化和重卡充换电、仓储物流、电池回收等方面,共同探索并实践港口物流领域的“产业新能源化”发展路径,助力港口智慧绿色转型。
在祖国北疆,内蒙古乌兰察布广袤的大地上,成片的光伏板如蓝色海洋泛起涟漪。不远处,一排近百米高的风电机组擎天而立,勾勒出一幅壮美的绿色画卷。四个月前,蒙西电力现货市场转入正式运行。作为全国首个实现新能源全电量入市的现货市场,蒙西地区以“发用双侧全电量参与”“日前预出清+实时市场”等
为落实《佛山市推进电网投资倍增建设新型电力系统行动计划(2025-2027年)》,加快推动电网建设项目早开工、早建设、早投产,根据《中华人民共和国建筑法》《建设工程质量管理条例》《建筑工程施工许可管理办法》等相关规定,结合佛山市实际情况,佛山市住房和城乡建设局、广东电网有限责任公司、佛山
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!