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电力蒸汽热水生产及供应业生产,电力,蒸汽,供应业,供应产业,电力生产,电力供应业,热水生产
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电力蒸汽热水生产及供应业
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3秒自动关闭窗口蒸汽、热水生产和供应业:电力、蒸汽、热水的生产和供应业:电力、燃气及水 - 上海市企业信息名录 - 8671黄页信息查询网
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Copyright(c) www.8671.net Inc. All rights reserved.版权所有： 保留全部权利在线服务QQ： 8671免费黄页目录欢迎您来访!中国能源产业的现状需水估算与趋势分析
项潇智, 贾绍凤. .中国能源产业的现状需水估算与趋势分析.自然资源学报, ): 114-123
XIANG Xiao-zhi, JIA Shao-feng. .Estimation and Trend Analysis of Water Demand of Energy Industry in China.Journal of Natural Resources,): 114-123&&
Permissions
中国能源产业的现状需水估算与趋势分析
项潇智1,2,
贾绍凤1,*
1. 中国科学院地理科学与资源研究所/中国科学院水循环重点实验室,北京 100101
2. 中国科学院大学,北京 100049
*通信作者简介：贾绍凤（1964- ）,男,湖南龙山人,博士,研究员,博士生导师,研究方向为水资源和区域可持续发展。E-mail:
第一作者简介：项潇智（1992- ）,男,山东烟台人,博士研究生,研究方向为水文学及水资源。E-mail:
网络出版日期:
基金:国家自然科学基金（）; 能源基金会（G-）
论文研究了我国能源产业的用水现状和各类能源产出的发展趋势,并评估预测了、2030年我国能源产业的需水情况。分析表明：年我国能源产业需水总量将分别达到655×108和677×108m3,比2012年有所增加,但增量不超过20%。火力发电仍为能源产业中用水量最大的行业,风力发电、核力发电、太阳能发电在高速发展进程中并未大规模用水。页岩气开采需水不多,但开采初期的大量用水在缺水地区会造成用水紧张。能源作物种植需水量将大幅增加,2012&#x、2020&#x年其需水增长量分别为30×108和18×108 m3,是造成未来能源产业需水增长的主要因素之一。
中图分类号:TU991.31
文献标志码:A
文章编号:16)01-0114-10
Estimation and Trend Analysis of Water Demand of Energy Industry in China
XIANG Xiao-zhi1,2,
JIA Shao-feng1
1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources/Key Laboratory of Water Cycle and Related Land Surface Processes, CAS, Beijing 100101, China
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Fund:National Natural Science Foundation of China, No; the Energy Foundation, NoG-
This paper tries to estimate and predict the water demand of China’s energy industry in
and 2030 by studying the current water usage of the energy industry and the development trend. The results showed that: in 2020 and 2030, the water demand of China’s energy industry will reach 655×108 m3 and 677×108 m3 respectively,which is a minute increase, less than 20% compared to that in 2012 (about 573×108 m3). This meant the water requirement of energy industry development in China can be guaranteed. Thermal power generation will remain the largest consumer, taking over 75% of the water consumption of energy industry. While developing rapidly,wind power generation,nuclear power generation and solar power generation will not consume a large amount of water. Shale gas has become a new bright spot in the development of China’s oil and gas resources exploration, and the water demand in this sector is negligible compared to the total water demand for energy, though water usage concentrated in a short term of its early exploitation may affect other sectors around the mining regions. The water demand of energy crops,which will increase by 30×108 m3 from 2012 to 2020 and 18×108 m3from 2020 to 2030, would be a major factor of the increasing water demand of energy industry in the future.
energy industry;
water demand;
水与能源的交互影响成了近几年国际关注的热点。2014年联合国水问题国际会议在西班牙举行, 会议的主题就是水与能源[]; 联合国2014年世界水资源发展报告的主题也是水与能源[]。美国有关机构已对美国水与能源的相互需求进行了评估[, ]。中国能源发展能否有足够的水资源保障?国内外一些机构对此表示了严重担忧, 并产生了广泛影响。美国非政府组织Circle of Blue和国会智囊机构威尔逊中心在2011年合作发布了《中国之瓶颈：水匮乏与能源需求》报告, 认为中国能源需求在迅猛增长, 而水资源在大幅度减少, 中国发展过程中水资源与能源之间存在灾难性矛盾, 这一矛盾在中国已非常明显并在未来的10 a会更加恶化。到2020年, 中国的产煤量将比目前高出10× 108 t, 中国当然有充足的煤资源; 然而从何处寻找足够的水— — 每年近150× 108 m3的水— — 来开采新的煤矿藏[5]?绿色和平组织认为2015年中国大型能源基地上下游产业链用水会达到99.75× 108 m3, 约占黄河可利用水资源量370× 108 m3的1/4, 而这些可利用量都已经开发利用, 因而能源基地建设将无水可用[6]。页岩气的水压碎工艺需要大量的水, 社会上也有页岩气开发将加剧水资源供需矛盾的担忧①(① 中国石油设备网. 中国页岩气开发面临水资源挑战. /news/.html, .)。能源产业作为我国工业用水大户, 用水量占比在40%以上。分析能源产业中各类行业的用水环节, 并对其未来用水情况进行预测, 是正确认识我国能源产业健康发展的水资源需求与保障的一项紧迫任务。1 能源产业与能源生产现状1.1 能源产业的内涵及分类能源产业是指采掘、采集和开发自然界能源资源, 或将自然资源加工转换为燃料、动力的产业[]。主要包括：煤炭采选业, 石油和天然气开采业, 电力、蒸汽、热水生产和供应业, 石油加工及炼焦业, 煤气生产和供应业以及新能源产业。文中将能源产业归为煤炭能源产业、石油天然气产业、电力与热力产业、可再生能源产业四类进行研究。上述四类产业包含众多行业, 且行业间用水量差异显著, 为简化分析, 本文研究对象为当前或未来四类产业中的主要用水行业。在煤炭能源产业中重点分析煤炭采选业、炼焦业、煤制油（气）行业; 石油天然气产业的分析范围是天然原油和天然气开采行业、原油加工及石油制品制造行业; 电力与热力产业主要分析的是电力生产、热力生产及供应, 不考虑电力供应业; 至于可再生能源产业, 水能、风能、太阳能的开发利用会在电力与热力产业的分析中论及, 而地热能、潮汐能受区位和技术限制在近期内难以大规模发展, 故该部分重点研究生物质能源产业。1.2 能源生产规模与结构“ 十二五” 时期, 我国能源生产与供应能力明显提升。2012年, 国内一次能源生产总量达33.2× 108tce, 其中煤炭、原油、天然气和非化石能源产量分别为25.4× 108、3.0× 108、1.4× 108和3.4× 108tce[]。能源生产结构依然以煤炭为主体, 煤炭比重在3/4以上, 约为世界平均水平的3倍。常规油气资源产出占比较低, 仅为13%左右, 页岩气、煤层气等非常规油气资源则尚未规模化生产。非化石能源在一次能源中占比达10.3%, 是近年来国家重点开发的领域。2012年, 我国发电总量为5.0× 1012kWh。火电、水电、风电、核电四大电源发电量的比重分别为78.0%、17.5%、2.0%和1.9%, 其他类型能源发电量仅占0.6%左右[]。2 能源产业用水现状2.1 煤炭能源产业用水现状2.1.1 采选煤用水采煤行业的用水可以分为井上生产用水、井下生产用水与生活用水; 洗煤行业的用水集中在湿法洗煤加工工艺中。2012年, 内蒙古、山西、陕西、贵州、河南、安徽、山东、新疆、云南、河北10个省份的煤炭总产量为33.6× 108t (占全国总产量的92.2%) []。以上述各省煤炭产量占10省总产量的比值为权重, 结合各省区的行业用水定额标准（）, 计算出采煤、洗煤行业的平均用水定额分别为0.47和0.27 m3/t。由此估计当前我国采煤、洗煤（原煤入洗率为60%）用水量分别为17.2× 108和5.9× 108m3/a。表1Table 1表1(Table 1)
表1 煤炭主产省份用水定额标准
Table 1 Industry water consumption quota in the main coal producing provinces ( m3/t )省市区定额名称发布年份采煤定额洗煤定额内蒙古内蒙古自治区行业用水定额标准, 20090.350.12DB15/T 385&#x0山西山西省用水定额20080.250.10陕西陕西省行业用水定额（试行）20041.000.80贵州贵州省行业用水定额, DB52/T 725&#x020110.800.40河南河南省用水定额, DB41/T 385&#x020090.500.20安徽安徽省行业用水定额, DB34/T 679&#x020070.750.65山东山东省重点工业行业产品取水定额（试行）20090.400.13新疆新疆维吾尔自治区工业用水定额20070.310.18云南云南省用水定额标准, DB53/T 168&#x020060.700.80河北河北省用水定额, DB13/T 1161&#x020090.500.18
表1 煤炭主产省份用水定额标准
Table 1 Industry water consumption quota in the main coal producing provinces ( m3/t )2.1.2 炼焦、煤制气和煤制油用水炼焦业用水主要集中在熄焦过程中, 煤制油（气）的用水主要有反应用水、用于加热的水蒸气用水、冷却水、洗涤用水等。2012年我国焦炭产量为4.1× 108t, 综合考虑山西、河北、山东、内蒙古等主产区的焦炭产量[]及各省对应的用水定额（定额名称见, 定额值分别为1.8、1.58、1.7、1.6 m3/t）, 估计当前生产焦炭的平均用水定额为1.7 m3/t。相应地, 2012年我国用于炼焦的水量约为7× 108m3。国内煤制油（气）行业尚处于示范阶段, 生产规模很小; 当前示范项目中, 煤制气的单位产品新水量小于0.006 9 m3/m3, 煤制油的单位产品新水量范围为7~11 m3/t []。2.2 石油天然气产业用水现状2.2.1 油气开采用水油气田开采行业中钻井、洗井、压裂、注水等活动均需用水, 其中注水工作用水最多且对水质要求较高。目前我国石油开采量的50% 来自黑龙江、陕西和新疆3省, 天产气产量的50%以上来自于陕西和四川2省[]。根据上述地区原油（或天然气）的实际生产量以及各地的用水定额标准（黑、陕、新3省采油用水定额依次为8、4和1.05 m3/t, 陕、川2省天然气开采用水定额为0.002和0.003 m3/m3; 陕西、新疆定额名称见, 黑龙江参考《黑龙江用水定额》（DB23/T 727&#x0）, 四川参考《四川省用水定额》（修订稿）, 估算现阶段石油、天然气开采的单位产量用水量分别为5 m3/t和0.002 m3/m3。结合2012年我国石油、天然气开采量（分别为2.1× 108t和1 071.5× 108m3）, 估计当前国内油气开采用水量为12.6× 108m3/a。页岩气是我国非常规油气资源勘探和开发的新亮点, 与常规天然气开采不同, 其开采初期短时间的水力压裂过程需大量用水。根据胡万红等[]提供的数据, 在目前技术条件下, 我国页岩气田每个钻井的平均用水量在4.4× 104m3左右。2.2.2 石油炼制用水炼油厂新鲜水的用途大致可分为：工艺用水、化学水、循环冷却水补充水、生活用水和消防用水五类。对于较先进的炼油企业来说, 前三类用水比重分别占10%、50%和30%左右[]。2012年我国炼油量达到4.6× 108t [], 按照相应的国家标准[], 取水定额为0.75 m3/t, 由此估计2012年国内原油加工用水量为3.45× 108m3。2.3 电力与热力产业用水现状2.3.1 火力发电用水火力发电厂用水的主要构成有：冷却系统用水、锅炉补给水、化学自用水、除灰和除渣系统用水。其中, 冷却用水占电厂取水量的绝大部分。我国火电厂的主要冷却方式为循环冷却和直流冷却, 直流冷却机组耗水少但取水量远高于循环冷却机组。当前绝大多数直流冷却的火电厂位于长江及以南省区, 北方地区则几乎全部是循环冷却机组。2007&#x0年水资源公报的数据表明, 近年来长江及以南地区的火电用水量大致稳定在445× 108m3。由于未来国内煤电产业的发展重心在北方地区, 且南方部分地区已禁止新建直流冷却电厂甚至改变已有直冷电厂的冷却方式, 预计我国未来火电直流冷却用水量仍将维持现状水平（445× 108m3/a）。根据2010年水资源公报, 北方省区火电用水总量为51.7× 108m3; 由于对应地区的火力发电总量为1.7× 1012kWh, 估计现阶段循环冷却方式单位发电量用水量为3 m3/MWh。2012年, 北方地区火力发电量增至2.1× 1012kWh[], 由此估算当前国内循环冷却方式电厂总用水量约为63× 108m3/a。2.3.2 水力及风力发电用水水电站一般邻水库而建, 汽轮机靠水流带动, 水主要作为动力的载体而几乎不被消耗; 风力发电因借助风力带动风车叶片旋转, 通过感应电机将机械能转化为电能, 故运转过程中几乎无水耗存在[]。2.3.3 核力发电用水核力发电方式与火力发电相似, 但由于热源不同, 核电还需要对反应堆进行冷却。目前我国核电行业尚无用水定额标准, 且核电站实际用水量多与设计用水量不符。国内已建和在建核电站全部为滨海电站, 单位发电量的淡水用量不高。本文参考滨海核电站用水情况的有关研究资料[, ], 以0.1 m3/MWh作为当前和未来核电行业的单位发电量取水量。对应2012年我国核电973.9× 108kWh的发电量, 估算当前核电行业用水量为0.1× 108m3/a左右。2.3.4 太阳能发电用水聚光太阳能热发电和光伏太阳能发电是当下太阳能发电的两大类型。聚光太阳能发电系统的水资源利用主要为冷却塔补给用水。光伏发电仅在清洗电池组件表面时需要用水, 约为0.019 m3/MWh[]。当前我国太阳能发电量仅为87× 108kWh左右, 主要来自光伏发电, 行业总用水量很少, 估算在20× 104m3/a以下。2.3.5 供热用水我国集中供热的热量主要来自于热电厂, 热力对外供应过程中的耗水主要集中在热网补水和对外供汽用水。2012年我国城市、县城的热水、蒸汽集中供热量为35.8× 108GJ[], 综合比较北方各省供热用水定额（定额名称可见）并取均值后, 以0.5 m3/GJ为单位热量取水量, 估计行业现阶段用水量为17.9× 108m3/a。2.4 生物质能源产业用水现状开发生物质能源对水资源的需求主要是能源作物种植导致农业用水量增加和生物质能生产加大工业用水负荷[]。我国主要种植的能源作物有甘蔗、木薯、甘薯、甜高粱、油菜五类。其中甘蔗和薯类重点推广区是广西、广东、云南、海南和福建等降雨充足的省区②（②农业部. 农业生物质能产业发展规划 (2007&#x0). .）, 人工补水量可忽略不计; 故分析种植用水量时主要讨论甜高粱（推广区为黑龙江、山东、内蒙古、新疆、河北等省区的盐碱地）和油菜（推广区为长江流域的冬闲地）的灌溉用水。生物能源生产加工的用水集中于生物质能发电和生物液体燃料加工两类生产活动中, 电力生产部分用水环节与火力发电类似, 生物液体燃料用水集中在甲醇、氢和乙醇等燃料制取的热化学气化反应过程中。当前我国能源作物尚未规模化种植, 生物质能源生产加工原料主要来自作物秸秆、陈化粮、农产品加工废物等, 故分析行业用水现状时, 仅考虑能源生产加工过程中的用水量。由于缺少2012年的统计数据, 在参考姜楠等[]的研究成果后, 估计现阶段生物质能发电和生物液体燃料生产的用水定额分别为2.1 m3/MWh和20 m3/t, 用水量分别为0.8× 108和0.4× 108m3/a左右。2.5 能源产业现状总用水量将上述各行业用水量累加, 可知当前我国能源产业用水量在573× 108m3/a上下, 其中火电行业用水量占比达88.7%, 为产业用水的主体部分。3 能源产业发展趋势刘立涛和沈镭[]分三种情景对我国能源供给情况进行了预测, 其中节能情景下化石能源的增速参数与近年来发展的状况及国家近期“ 气候规划” ③（③ 国家发展和改革委员会. 国家应对气候变化规划 (2014&#x0年). .）、“ 能源规划” ④（④ 国务院. 能源发展“ 十二五” 规划. .）的目标基本一致。故本文参考该情景下的研究成果, 对化石能源生产规模进行预测。现阶段我国火电行业96%以上的发电量来自煤电, 燃气发电规模尚不足以影响行业的整体发展趋势; 故随着煤炭增产的减缓, 火力发电的规模也将趋于饱和。水电、风电、太阳能发电行业的发展情况与国家所规划的情景基本一致, 其中水电行业年产能在低速增长的状态下渐趋稳定; 而风电、太阳能发电行业则保持高速发展状态。本文主要参考罗建国等[]关于我国低碳经济发展中发电规模的相关研究, 预测上述几类发电行业未来发电量。关于页岩气的开采, 参考《能源发展战略行动计划（2014&#x0年）》⑤（⑤ 国务院办公厅. 能源发展战略行动计划 (2014&#x0). .）, 预计2020年产量将达到300× 108m3/a; 基于这一目标, 结合《BP2030世界能源展望》⑥（⑥ BP中国首页. BP2030世界能源展望. /zh_cn/china/reports-and-publications.html, .）中的相关研究, 预计2030年国内页岩气年产量将达到620× 108m3。根据刘竞等（2014）[]对页岩气单井产量递减规律的研究, 为达成上述目标, 预计2020年以前我国需保持年均新开发700口页岩气井的速度, 2020&#x0年期间这一速度将升至年均850口。煤制油、煤制气受资源、需求、政策等因素影响, 发展存在较大的不确定性。本文根据韩景宽[]对未来煤制气生产空间的研究, 按稳健开发的方式考虑, 估计年我国煤制气产量将分别达到300× 108、400× 108m3; 参考晏然[]对我国石油市场需求的相关分析, 预计2020年煤制油产量为500× 104t, 2030年增至1 000× 104t。综上分析, 预测我国能源产业的发展趋势, 结果如所示。表2Table 2表2(Table 2)
表2 中国能源产业发展预测
Table 2 Prediction on the development of energy industry in China类别产品单位2012年2020年2030年煤炭能源产业煤炭生产108t36.545.347.2煤制油104t— 5001 000煤制气108m3— 300400炼焦108t4.14.14.1石油天然气产业原油生产108t2.13.43.9天然气生产108m31 071.52 1202 780其中：页岩气108m3— 300620电力与热力产业火力发电108kWh39 00058 00063 000其中：循环冷却方式108kWh21 00036 00040 000水力发电108kWh8 70012 30014 000风力发电108kWh9604 0006 800核力发电108kWh9705 0008 500太阳能发电108kWh871 2002 700供热能力108GJ43.443.443.4生物质能源产业甜高粱种植104 hm2— 200320高蓄能油菜种植104 hm2— 180288生物质能发电108kWh3708001 000生物液体燃料生产104t2201 2001 560注：核电资料来源于2014年版《BP2035世界能源展望》; 生物质能源各项产出预测参考孙培勤等[]有关生物质原料可供应量变化趋势的研究。
表2 中国能源产业发展预测
Table 2 Prediction on the development of energy industry in China4 能源产业需水预测4.1 用水定额预测预测能源产业未来需水量时, 应考虑用水定额受技术、经济、政策等因素影响而发生的变化。目前火电行业节水空间极大, 部分地区行业用水准入值已明显低于平均值; 能源作物灌溉用水不仅与推广区的地域自然因素有关, 也会受到农业节水技术进步的显著影响。因此, 本文主要分析这两类行业用水定额的变化情况。根据《重点工业行业用水效率指南》⑦（⑦ 工业和信息化部、水利部、国家统计局、全国节约用水办公室. 重点工业行业用水效率指南. .）中单位发电量取水量的变化趋势, 并参考各煤电基地所在地（蒙、新、晋、陕、贵等省份）的现状用水定额, 预测2020年循环冷却机组单位发电量用水量为2.5 m3/MWh, 2030年该值将降至2 m3/MWh。长江沿线不同省份的油菜灌溉定额有较大的差异, 各省内不同灌溉分区间定额值也有所变化（）。本文以各省各灌溉分区中的较小值作为所在省区未来灌溉定额的预测值, 取各省平均后作为未来推广区油菜的平均灌溉用水定额, 经计算该值约为500 m3/hm2。目前各甜高粱推广区尚未制定对应的灌溉定额标准, 故本文参考管延安等[]盐碱地甜高粱高效栽培的研究成果, 以1 050 m3/hm2为甜高粱单位面积灌水量的预测值。表3Table 3表3(Table 3)
表3 推广区油菜灌溉定额
Table 3 Irrigation quota for rapeseed in promotion areas省市区定额名称发布年份灌溉定额/（m3/ hm2）四川四川省用水定额（修订稿）2010825 ~ 1 350重庆重庆市农业用水定额编制说明2006975 ~ 1 125湖北湖北省用水定额（试行）2003270 ~ 825湖南湖南省用水定额, DB43/T 388&#x020141 125 ~ 1 950江西江西省农业灌溉用水定额, DB36/T 619&#x0201175 ~ 465安徽安徽省行业用水定额, DB34/T 679&#x020070 ~ 900浙江浙江省农业用水定额, DB33/T 769&#x02009375 ~ 600
表3 推广区油菜灌溉定额
Table 3 Irrigation quota for rapeseed in promotion areas除火电（循环冷却）和能源作物种植外的其他行业, 认为用水定额维持现状水平。这样的预测是偏高而保险的。综上, 整理出能源产业各类产品的未来用水定额（）。表4Table 4表4(Table 4)
表4 能源产业用水定额预测
Table 4 Prediction on water consumption quota of energy industry类别产品单位2012年2020年2030年煤炭能源产业采煤m3/t0.470.470.47洗选煤m3/t0.270.270.27煤制油m3/t— 9.009.00煤制气m3/103m3— 6.906.90炼焦m3/t1.701.701.70石油天然气产业原油开采m3/t5.005.005.00天然气开采m3/103m32.002.002.00其中：页岩气m3/103m33.003.003.00加工吨原油m3/t0.750.750.75电力与热力产业火力发电（循环冷却）m3/MWh3.002.502.00水力发电m3/MWh— — — 风力发电m3/MWh— — — 核力发电m3/MWh0.100.100.10太阳能发电m3/MWh0.020.020.02供热m3/GJ0.500.500.50生物质能源产业甜高粱种植m3/103hm2— 1.051.05高蓄能油菜种植m3/103hm2— 0.500.50生物质能发电m3/MWh2.102.102.10生物液体燃料生产m3/t20.0020.0020.00
表4 能源产业用水定额预测
Table 4 Prediction on water consumption quota of energy industry4.2 需水量预测综上所述, 根据各类能源行业的用水定额参数和预计的产出规模, 预测未来我国能源产业的需水情况, 结果如所示。表5Table 5表5(Table 5)
表5 我国能源产业需水量预测
Table 5 Prediction on water for energy industry in China (108m3)行业产品名称说明2012年2020年2030年煤炭能源产业采煤17.221.322.2洗选煤5.97.37.6煤制油— 0.50.9煤制气— 2.12.8焦炭7.07.07.0石油天然气产业原油10.517.019.5天然气2.15.17.4其中：页岩气初期压裂用水— 0.30.6加工吨原油3.57.311.7电力与热力产业火电直流冷却445.0445.0445.0循环冷却63.090.080.0水电— — — 风电— — — 核电滨海电站为主0.10.50.9太阳能发电— — 0.1供热含蒸汽17.917.917.9生物质能源产业能源作物种植甜高粱— 21.033.6高蓄能油菜— 9.014.4发电生物质0.81.72.1液体燃料生产生物质0.42.43.1总计573.4655.4676.8注：年原油炼制用水中分别有65%和75%的水量用以炼制进口原油; 页岩气开采初期压裂用水约占生产总用水量的1/3。
表5 我国能源产业需水量预测
Table 5 Prediction on water for energy industry in China (108m3)5 主要结论1）2020年我国能源产业需水量将比2012年增加82× 108m3, 达到655× 108m3; 2030年, 能源产业需水量较2020年略有增长, 达677× 108m3。总体而言, 能源产业需水增加不多（20%以下）, 能源产业用水不会对全国用水造成很大的影响; 从另一方面来说, 能源产业发展的需水有保障。2）火电行业需水在较长时期内将作为我国能源产业需水量的主体部分, 到年分别达到535 × 108、525× 108m3, 占总能源产业需水的比例分别为81.7%和77.5%。直流冷却用水稳定在每年445× 108m3左右, 占火电行业用水的80%以上。3）风电、太阳能发电行业几乎不存在水耗环节, 随着未来发展规模的扩大, 其重要的节水效益将日益彰显; 核能的能流密度高且滨海核电站淡水用量小（2030年用水量尚不足1× 108m3）, 在沿海地区积极发展核电产业, 对解决区域经济发展中的能源、水资源短缺问题有极大帮助。4）页岩气作为我国能源开发的重要领域, 单位产能需水量不高但阶段性用水强度大, 现有技术条件下页岩气单井初期用水量在4× 104m3以上。因此, 在开采区要合理安排取水点、取水频率和取水量, 避免干扰农业灌溉、工业生产和居民生活的正常用水。5）煤制油、煤制气作为单位产品需水量较大的两类行业, 未来发展规模存在较大的不确定性, 在较稳健的开发方式下, 年二者需水量之和将分别达到2.6× 108和3.6× 108m3, 占比仅为0.4%和0.5%, 对能源产业整体的需水规模影响不大。6）能源作物种植需水增长较快, 2012&#x0、2020&#x0年需水增量分别为30× 108和18× 108m3, 是造成未来能源产业需水增长的主要因素之一。必须合理规划布局作物生产区, 推广农业节水技术, 避免种植区农业与非农业争水现象的出现。
The authors have declared that no competing interests exist.
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... 2014年联合国水问题国际会议在西班牙举行,会议的主题就是水与能源[1] ...
... 联合国2014年世界水资源发展报告的主题也是水与能源[2] ...
... 美国有关机构已对美国水与能源的相互需求进行了评估[3,4] ...
... 美国有关机构已对美国水与能源的相互需求进行了评估[3,4] ...
中部地区能源产业发展研究 [D]. , 2011. [REN J.
Research on the Energy Industry Development in Central China.
能源产业作为国民经济发展的基 础产业,直接关系到国家的经济发展水平,能源结构直接关系到社会生产方式的转变和产业结构的优化。中国有着世界第一位的水能资源蕴藏量,第三位的煤炭探明 储量,第十一位的石油探明储量和世界第十八位的天然气探明储量,并拥有丰富的新能源和可再生能源资源。改革开放以来,中国以较低的能源消费增速支撑了较高 的经济增速,能源产业积极转变发展方式,结构调整力度不断加大,并依托重大工程开展科技创新,能源装备自主化成绩显著。同时,中国能源行业管理体制进一步 完善,体制机制改革继续深化,能源国际合作力度不断加大。但是中国能源产业发展问题仍然存在,能源品种结构不合理,优质能源供应不足,能源活动造成生态环 境恶化并影响居民健康,能源利用效率较低,能源消费结构不合理。中部地区煤炭资源丰富、电力产业优势较强,能源产业在中部地区经济发展中占据着重要地位。 《促进中部地区崛起规划实施意见》强调要把中部地区打造成我国重要的粮食生产基地、能源原材料基地、现代装备制造及高技术产业基地和综合交通枢纽等促进中 部地区崛起的八大任务。其中,能源原材料基地建设是这次建设的重点。能源原材料基地建设,不仅要在现有常规能源基础上结合市场需求,努力扩大规模,增加能 源产量,同时要加大科技创新力度和政策扶持力度,积极开发新的能源品种,大力推广能源开采和深加工技术,实施多元化能源发展战略。中部地区起着“承东启 西”的作用,能源原材料基地建设将会使中部崛起驶入发展快车道。加强中部的交通、能源等基础设施建设,既可以扭转全国运输、电力紧张的局面,又可以使中部 更好的为东部产业转移、西部大开发和振兴东北老工业基地战略的顺利实施发挥支撑和纽带作用。中部地区能源产业发展要加强能源产业发展的科学规划和合理布 局、健全政策法规,形成良好制度环境、提高能源效率,促进能源节约、加强能源环境保护、加快中部地区能源产业结构调整,积极发展替代能源。本论文遵循理论 分析和实证分析相结合的研究思路,研究重点集中于对中部地区煤炭产业、石油天然气产业及电力产业供需现状、企业经济发展情况以及固定资产投资情况、中部地 区新能源发展状况的描述、评价与分析,并在此基础上探讨了中部地区能源产业发展的机遇和存在的问题,分析了能源产业发展的影响因素。同时从中部地区能源消 费总量、能源消费弹性系数和能源消费强度角度分析了中部地区能源产业发展与经济发展的关系,借鉴国外能源产业发展政策的经验,提出了中部地区能源产业发展 的对策。 首先,论文对能源产业的基本概念和相关理论进行梳理。具体包括对国内外的研究现状的理论综述、对能源产业的相关概念,可持续发展理论、循环经济理论及能源 经济学理论的系统分析。 其次,论文对中国能源产业发展和中部地区能源产业发展进行研究。分析了中国能源资源禀赋和中国能源产业的区域分布情况,在分析中国能源产业发展特征基础上 研究了中国能源产业发展存在的问题。并对中部地区能源产业发展概况进行研究。分析了中部地区能源资源禀赋,分别研究了中部地区煤炭产业、石油天然气产业及 电力产业的供需情况、企业经济发展状况及产业固定资产投资状况,并在此基础上分析了中部地区能源产业发展面临的机遇和存在的问题。 最后,论文研究了中部地区新能源产业发展状况,分析了新能源资源禀赋情况、产业发展状况以及存在的问题,同时,从中部地区能源消费总量、能源消费弹性系数 和能源消费强度角度分析了中部地区能源产业发展与经济发展的关系,并借鉴国外能源产业发展政策的经验,提出了中部地区能源产业发展的对策。
... 1 能源产业的内涵及分类能源产业是指采掘、采集和开发自然界能源资源,或将自然资源加工转换为燃料、动力的产业[7] ...
... 108 tce[8] ...
... 6%左右[8] ...
... 2%) [8] ...
... 108 t,综合考虑山西、河北、山东、内蒙古等主产区的焦炭产量[8]及各省对应的用水定额（定额名称见表1,定额值分别为1 ...
... 目前我国石油开采量的50% 来自黑龙江、陕西和新疆3省,天产气产量的50%以上来自于陕西和四川2省[8] ...
... 108 t [8],按照相应的国家标准[12],取水定额为0 ...
... 1012 kWh[8],由此估算当前国内循环冷却方式电厂总用水量约为63#cod#x000D7 ...
... 006 9 m3/m3,煤制油的单位产品新水量范围为7~11 m3/t [9] ...
胡万红, 胡艳卉, 杨友伟.
页岩气开发对涪陵区水资源、水工程及水环境的影响分析[C] //, 2013. [HU W H, HU Y H, YANG Y W.
Impact analysis of shale gas development on water resources, water engineering and
water environment // , 2013. ]
目前,随着我国页岩气储量的大 规模发现、开发技术的进步、开发模式的成熟、政府政策的支持以及能源市场的变化,页岩气开采成为新能源开发的重要方面。加快页岩气资源勘探开发和利用,对 于改变我国油气资源格局,甚至改变整个能源结构,缓解我国油气资源短缺,保障国家能源安全,促进经济社会发展具有十分重要的意义。重庆着手争当页岩气开发 主战场,其中以涪陵区为中心,涵盖重庆梁平、忠县、綦江等周边区县约200平方公里区域上,打造"涪陵页岩油气产能建设示范区"。然而,页岩气开发对环境 的影响还有争议,本文从水利行业角度介绍了页岩气钻探及开发对涪陵区水资源、水工程及水环境的调查研究,根据目前发现的问题提出解决对策,以实现先期预 防,过程控制,后期恢复的目标,有效保护涪陵区水资源、水工程及水环境。
... 根据胡万红等[10]提供的数据,在目前技术条件下,我国页岩气田每个钻井的平均用水量在4 ...
闫鸿炳, 林大泉.
石化企业的节水与废水资源化问题[J]. , 2004, 27(3): 1-3. [YAN H B, LIN D Q.
Discussion on Save Water and
Reuse of Wastewater in Petrochemical Enterprise.
, 2004, 27(3): 1-3. ]
讨论了石化企业如何充分利用水资源,不断提高节水意识.并结合石化企业的具体情况,用系统工程的分析方法,深入研究节水和水资源化的方法和途径.对这些问题,提出一些看法供大家参考.
... 对于较先进的炼油企业来说,前三类用水比重分别占10%、50%和30%左右[11] ...
... 108 t [8],按照相应的国家标准[12],取水定额为0 ...
我国水资源利用与电力生产关联分析 [D]. , 2012. [GAO J J.
The Nexus of Water Resource and
Electricity Production in China.
水资源与能源是支撑人类生存和发展的重要资源,也是我国可持续发 展模式中要关注的重要部分。随着我国人口增长和经济发展,水资源和能源供需的不平衡逐渐成为发展的限制性因素,为此国家通过多种方式努力增加水资源和能源 的供给。但其解决问题的方式往往只单纯考虑了一种资源本身,这两种资源之间的关联却很少被注意。能源开发利用过程中,往往都需要消耗水资源。同时,为将水 从天然水体中输送至田间或城市,并使水资源达到一定的用水标准,以及将污水收集经过适当的处理再排入天然水体中的过程都需要消耗能源。目前我国在水资源和 能源开发与利用以及未来...
... 风力发电因借助风力带动风车叶片旋转,通过感应电机将机械能转化为电能,故运转过程中几乎无水耗存在[13] ...
曹雪芹, 黄本胜, 邱静.
滨海核电站用水合理性分析与控制指标研究[J]. , 2012(6): 12-14. [CAO X Q, HUANG B S, QIU J.
Research on the water use rationality and
control indexes in seaside nuclear power plant. , 2012(6): 12-14. ]
制定滨海核电站用水效率的控制 性指标,促进区域水资源的合理配置和核电厂址资源的正确利用,对滨海核电项目水资源管理体系的建立具有重要意义。该文对国内现役核电机组用水资料进行分 析,分析不同堆型不同阶段的用水合理性,并提出用水效率管理的控制性指标,为核电项目水资源管理政策和技术体系建设提供参考。
... 本文参考滨海核电站用水情况的有关研究资料[14,15],以0 ...
郭磊, 黄本胜, 邱静, 等.
核电站淡水用水特征综合分析研究[J]. , 2013, 44(5): 615-621. [GUO L, HUANG B S, QIU J, et al.
Research on the characteristics of fresh water consumption in nuclear power plant.
, 2013, 44(5): 615-621. ]
In consideration of the lack of water quota standards in nuclear-power industry， water resources argumentation for nuclear projects has faced difficulties which affect the water license approval and management for them. Supported by the Ministry of Water Resources （MWR） and China Guangdong Nuclear Power Holding Co.， Ltd （CGNPC）， the first fresh water balance test in nuclear project has been carried out in China. Base on the test results， the characteristics of water consumptions were analyzed， including total water consumption， nuclear island and conventional island water consumption， domestic water consumption in-plant，circulating pump water consumption and rinse water consumption by interpreting the common treatment of water in nuclear power plant during normal operation periods and overhaul periods. The results show that the annual fresh water consumption of the two sets of the second-generation nuclear power units with capacity of million-kilowatts is less than even 1/3 of the designed value. The water consumption in the conventional island is the maximum one， taking almost 30% of the total value. There is no significant correlation between water consumption and power output in nuclear power plant. The water withdrawals per unit power generation and per unit installed capacity are far more less than 30% of the limit of thermal power plant. The research findings could provide references for water design and formulating water quota standards in nuclear-power industry.
基于我国首个核电站淡水水量平衡测试的成果，通过解读核电站用水工艺流程，分析了核电站在正常运行期及大修期各用水项（包括总用水、核岛及常规岛用水、厂内生活用水、澄清池轴封用水、循泵轴封用水与冲洗用水等）的用水特征及规律，挖掘各用水项与生产工艺之间的内在联系及特点，推算各用水项与电厂发电量、装机容量等参数之间的关系。分析结果表明，两台二代百万千瓦核电机组年淡水实际用量不及设计值的1/3；核电用水环节中常规岛用水量最大，约占总用水量的30%；核电用水量与发电量并无明显的相关性，其单位发电量取水量及装机容量取水量值较小，不及火力发电行业限值的30%。该成果可为核电站的用水设计提供参考，并为今后核电项目的水资源论证管理及取水定额的制定提供依据。
... 本文参考滨海核电站用水情况的有关研究资料[14,15],以0 ...
廖世克, 王湘艳, 朱凌志, 等.
太阳能热发电系统中的水消耗问题研究[J]. , 2013(1): 35-40. [LIAO S K, WANG X Y, ZHU L Z, et al.
Research of water consumption in concentrated solar power system. , 2013(1): 35-40. ]
针对太阳能热发电产业发展中最 有争议的用水问题,对系统中的水消耗情况进行了系统分析。在定性和定量描述整个运行过程中所涉及到的水消耗环节和其用水强度的基础上,介绍了两种可能的节 水技术,提出了发展我国太阳能热发电的相关建议。结果表明:干冷和湿冷联合冷却方式是太阳能热发电未来的有效节水途径。
... 019 m3/MWh[16] ...
... 108 GJ[17],综合比较北方各省供热用水定额（定额名称可见表1）并取均值后,以0 ...
姜楠, 宁淼.
我国开发生物能源的水资源保障初步分析[J]. , 2009(7): 1-4. [JIANG N, NING M.
Analysis on water resource support degree for developing bio-energy in China. , 2009(7): 1-4. ]
开发生物能源关系到能源安全、生态安全、粮食安全,受到全世界的普遍关注.许多发达国家都制定了发展生物能源的战略,我国也制定了有关生物能源的中长期规划.
... 4 生物质能源产业用水现状开发生物质能源对水资源的需求主要是能源作物种植导致农业用水量增加和生物质能生产加大工业用水负荷[18] ...
... 由于缺少2012年的统计数据,在参考姜楠等[18]的研究成果后,估计现阶段生物质能发电和生物液体燃料生产的用水定额分别为2 ...
刘立涛, 沈镭.
中国能源分区情景分析及可持续发展功能定位[J]. , 2011, 26(9): 1484-1495. [LIU L T, SHEN L.
Scenario analysis of energy zoning and
function orientation on sustainable development of China.
, 2011, 26(9): 1484-1495. ]
This paper constructs a preliminary framework of energy sustainable development zoning of China by comprehensively using of scenario analysis based on IPAT equation and GIS spatial analysis. And then it carries out research on energy sustainable development zoning and regional function orientation of China based on this framework. From the above analysis we drew the following conclusions: 1) upon entering the mid 21st century, the primary energy demand is still concentrated mostly in developed areas along the east coast of China, while energy supply is mainly distributed in the Northeast China, North China and Northwest China ("Three North" areas for short); 2) the highest energy dependence rates are found concentrated in the east coast of China, such as the Yangtze River Delta and Pearl River Delta, specifically including the cities of Shanghai, Beijing, the provinces of Zhejiang, Jiangsu, Guangdong and Hainan, while the minimum foreign energy dependence is mainly distributed in the "Three North" 3) we can initially divide China into five regions by energy sustainability: strong unsustainable area (I), unsustainable area (II),weak sustainable area (III), sustainable area (IV) and strong sustainable area (V). Among them, for energy stronger input area (I), in order to achieve sustainable energy, the most significant choice is, on the one hand, to explore the potential of local energy resources realizing the localization of energy resources, while on the other hand, to diversify structure and sources for strong input area (II), achieving localization and diversification of energy resour for self-sufficient area (III), enhancing the share of renewable energy in the energy structure and optimizing the energy structure is
for strong output area (IV), as a regional energy security buffer is the main f and for stronger output area (V), as a national energy security protection zone and energy base are the primary responsibilities and functions of this area.
论文在综合运用基于IPAT方程的情景分析法,借助ArcGIS空间分析技术的基础上,初步构建了中国能源可持续发展分区技术,基于该技术开展了中国能源分区及可持续发展功能定位研究。得到以下结论:①持续到21世纪中叶,能源消费仍集中分布于中国东部沿海地区,而能源供给则集中分布在"三北"(东北、华北与西北)地区;②中国能源对外依存度最高的区域集中分布于东部沿海京津冀、长三角与珠三角地区,具体包括上海、浙江、北京、江苏、广东与海南,而能源对外依存度最小的省份则主要分布于"三北"地区;③按能源可持续利用情况把中国划分为五大区,即能源强不可持续区(I)、能源不可持续区(II)、能源弱可持续区(III)、能源可持续区(IV)与能源强可持续区(V)。最大幅度地挖掘能源资源潜力,实现能源资源的本地化、多元化及来源的多元化是强输入区(I区)、次强输入区(II区)实现能源可持续发展的必然选择;不断提升可再生能源对非可再生能源的替代力度,优化能源结构是自给自足区(III区)的核心所在;作为周边区域能源安全缓冲区是次强输出区(IV区)的主要职责;作为国家能源安全保障区和能源基地是强输出区(V区)的功能所在。
... 3 能源产业发展趋势刘立涛和沈镭[19]分三种情景对我国能源供给情况进行了预测,其中节能情景下化石能源的增速参数与近年来发展的状况及国家近期#cod#x0201c ...
罗建国, 何百磊, 邢翼腾.
我国电力工业发展预测[J]. , 2014, 36(6): 31-35. [LUO J G, HE B L, XING Y T.
Prediction of China’s electricity industry.
, 2014, 36(6): 31-35. ]
摘　要： 我国正处于经济高速增长、城市化全面展开的重要时期,电力工业的健康发展将为国民经济可持续发展提供有力保障,研究我国电力工业发展趋势是当前重要课题。本文通过研究发达国家电力消费水平的发展规律,为我国发电量与消费的发展研究提供依据,进而指导我国电力工业的发展。本文收集整理了世界上5个发达国家从上世纪初以来的国内生产总值、发电量总量和人口总量等统计数据,深入分析各数据的相关性,将电力工业发展分成四阶段。根据统计数据,预测我国所处的发展阶段和电力工业未来40年的发展规模。并根据低碳发展的需求,提出了年电力工业发展分阶段的实施目标,对电力结构进行了预测分析。
... 本文主要参考罗建国等[20]关于我国低碳经济发展中发电规模的相关研究,预测上述几类发电行业未来发电量 ...
刘竞, 徐海棠, 余果, 等.
四川盆地页岩气开发指标与开发潜力分析[J]. , 2014, 37(2): 45-47. [LIU J, XU H T, YU G, et al.
Development indices and
potential of shale gas, Sichuan Basin.
, 2014, 37(2): 45-47. ]
四川盆地志留统龙马溪组和寒武统筇竹寺组页岩气勘探前景乐观,但 是目前研究资料相当缺乏,通过调研国外尤其是北美地区关于页岩气勘探开发方面的文献资料,分析了美国页岩气藏的开发规律,并将四川盆地内尤其是蜀南地区龙 马溪组和筇竹寺组两套页岩的地质参数与美国页岩气藏进行了对比分析,再根据四川盆地页岩气特征,利用已投入开发的页岩气井资料类比美国页岩气开发规律,确 定了四川盆地页岩气的单井初始产量、递减率等开发指标,并初步预测了页岩气的开发规模.
... 根据刘竞等（2014）[21]对页岩气单井产量递减规律的研究,为达成上述目标,预计2020年以前我国需保持年均新开发700口页岩气井的速度,2020#cod#x02014 ...
... 本文根据韩景宽[22]对未来煤制气生产空间的研究,按稳健开发的方式考虑,估计年我国煤制气产量将分别达到300#cod#x000D7 ...
... 参考晏然[23]对我国石油市场需求的相关分析,预计2020年煤制油产量为500#cod#x000D7 ...
管延安, 张华文, 杨延兵, 等.
能源甜高粱高产高效栽培技术[J]. , 2008(7): 107-108. [GUAN Y A, ZHANG H W, YANG Y B, et al.
High production and
high efficiency techniques for sweet sorghum. , 2008(7): 107-108. ]
甜高粱用途广泛,是重要的能源作物.本文针对甜高粱的生产实际,从品种选用、整地施肥、栽培管理、防治病虫等各个方面进行技术集成,形成甜高粱的高产高效栽培技术.
... 目前各甜高粱推广区尚未制定对应的灌溉定额标准,故本文参考管延安等[25]盐碱地甜高粱高效栽培的研究成果,以1 050 m3/hm2 为甜高粱单位面积灌水量的预测值 ...
中国能源产业的现状需水估算与趋势分析
[项潇智1,2, 贾绍凤1,*]}