首頁(yè) >> 公司動(dòng)態(tài) >> 中美均面臨水資源,、能源和糧食三者之間的沖突
日漸稀缺的淡水資源、變化不定的糧食供給和日益旺盛的能源需求,,這三者的相互沖突正擾亂著世界經(jīng)濟(jì)格局,、政府運(yùn)作以及環(huán)境健康。
水資源,、糧食,、能源三者之間的關(guān)系非常復(fù)雜。與食物和能源不同,,我們無(wú)法輕而易舉地創(chuàng)造淡水資源,。同時(shí),糧食生產(chǎn)需要水和能源,,水和能源又日漸相互依賴,。這是因?yàn)椋瑤缀跞魏我环N形式的能源生產(chǎn)都需要水,,其中煤炭是需水多的——從供應(yīng)鏈上游的煤炭開采和洗滌,,到下游的發(fā)電廠冷卻和煤灰控制。如果控制不好,煤 炭發(fā)電廠的排放物不僅會(huì)污染空氣,、導(dǎo)致酸雨,,還會(huì)破壞水生態(tài)系統(tǒng)。相反,,水資源利用的每個(gè)步驟都需要能源,,為抽水、運(yùn)水,、水處理和水循環(huán)設(shè)備提供動(dòng)力,。
雖然能源與水資源之間關(guān)系密切,但是大多數(shù)國(guó)家都無(wú)法協(xié)調(diào)兩種資源的政策管理以及數(shù)據(jù)采集,。結(jié)果,,水資源和能源的發(fā)展瓶頸頻現(xiàn)。
美國(guó)伍德羅威爾遜學(xué)者中心的中國(guó)環(huán)境論壇和密歇根州的藍(lán)圈組織合作,,力圖理解中美兩國(guó)各自土地上水資源和能源密不可分,、錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系。中美是世界上大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),,而且,,兩國(guó)的“資源足跡”和“能源足跡”都在不斷增長(zhǎng)。
在水資源-能源-糧食三者的關(guān)系鏈條中,,核心的是水資源,。
中國(guó)的淡水資源儲(chǔ)量位列*五,但人均淡水資源只有世界平均水平的四分之一,。中國(guó)的農(nóng)業(yè)用水,、能源用水、城市和工業(yè)用水都在急劇增加,,加上干旱氣候的影 響,,中國(guó)的水資源儲(chǔ)量正不斷下降。中國(guó)水利部2013年3月發(fā)布的報(bào)告顯示,,過(guò)去60年間,,全國(guó)有200條河流已經(jīng)干涸。
中國(guó)的能源生產(chǎn)和糧食生產(chǎn)高度依賴水資源,。但是,,中國(guó)大部分水資源分布在多雨的南方地區(qū),而煤炭和谷物生產(chǎn)地集中在干旱的北方,。例如,,內(nèi)蒙古占全國(guó)煤炭產(chǎn)量 的26%,水資源只占全國(guó)的1.6%,。這種地理空間上的錯(cuò)配,,是中國(guó)水資源短缺的核心問(wèn)題之一。中國(guó)20%的水資源用于煤炭發(fā)電,另外65%用于農(nóng)業(yè),。
在美國(guó),,核電站和燃煤電廠的取水量超過(guò)全美40%的淡水資源。2007年,,在喬治亞州,、阿拉巴馬州、佛羅里達(dá)州的嚴(yán)重干旱,,幾乎導(dǎo)致20座核電站和煤電站停止運(yùn)營(yíng),。
中國(guó)城市的霧霾日益加重,天然氣,、頁(yè)巖氣和合成天然氣的開發(fā)日漸緊迫,。2013年9月,中國(guó)政府發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,,呼吁增加煤制合成天然氣的使用,。合成天然氣可能會(huì)減少空氣污染,,但是其生產(chǎn)過(guò)程卻要消耗大量的水資源,。
為減少中國(guó)對(duì)煤炭的嚴(yán)重依賴,頁(yè)巖氣被寄予厚望,。中國(guó)擁有可開采頁(yè)巖氣儲(chǔ)量的19%,。但是,四川盆地和新疆塔里木盆地的頁(yè)巖氣開發(fā)卻可能嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐?水資源,。對(duì)于頁(yè)巖氣水壓致裂法的整體趨勢(shì),,桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的文森特·蒂德韋爾表示,打一口頁(yè)巖氣井大概需要2百萬(wàn)至5百萬(wàn)加侖水,,而每一區(qū)塊里大概都會(huì) 有上千口井,。在美國(guó),頁(yè)巖氣開發(fā)導(dǎo)致的水污染引人擔(dān)憂,。例如,,在特拉華州的河谷盆地,當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)飲用水安全和土地退化的擔(dān)憂直接導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐捻?yè)巖氣開發(fā)項(xiàng)目 擱置,。美國(guó)聯(lián)邦和州政府已經(jīng)開始立法監(jiān)管頁(yè)巖氣開發(fā)對(duì)水資源的破壞問(wèn)題,。同樣,中國(guó)在大規(guī)模開發(fā)頁(yè)巖氣之前,,也亟需制定類似的法律法規(guī),。
中國(guó)對(duì)水生產(chǎn)過(guò)程中的能源利用研究較少,而中央近幾年落實(shí)的南水北調(diào)工程以及海水淡化工(行情專區(qū))程卻恰恰是以電取水的好例證,。
據(jù)我們了解,,中國(guó)并未公布南水北調(diào)工程中有關(guān)抽水、水處理和運(yùn)輸水等能源消耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。但是,,僅僅承擔(dān)該工程?hào)|線的水處理負(fù)荷就需要建造426個(gè)污水處理 廠,,占東線工程50億美元投資額的44%。這突出說(shuō)明了污水處理過(guò)程中的能源消耗問(wèn)題,。污水處理的電費(fèi)開支也成為中國(guó)地方政府財(cái)政支出的重要方面,。
與一些中東國(guó)家類似,海水淡化是中國(guó)走出水資源困境的另一個(gè)關(guān)鍵戰(zhàn)略,。近,,中國(guó)在海水淡化方面也投入了大量資金,并計(jì)劃在2015年前將海水淡化能力提升三倍,。但中國(guó)是否有足夠的電力(行情 專區(qū))支持海水淡化將是一個(gè)巨大的問(wèn)號(hào),。
在美國(guó),13%的能源消耗是用于水的轉(zhuǎn)移,、處理和淡化,。加利福尼亞州的水系統(tǒng)用電多,消耗了加州19%的電力,,其中的用電大戶是加利福尼亞州水利工程,。這 一綿延200公里的調(diào)水工程每年將74億立方米的水從北方運(yùn)輸至南方,以供應(yīng)洛杉磯的城市用水,,并且在雨量很少時(shí)保證農(nóng)業(yè)用水,。這是世界上規(guī)模大的運(yùn)水 工程,消耗了整個(gè)州2%-3%的電力資源,。有意思的是,,在加州,海水淡化可能比調(diào)水更便宜,。
太平洋(行情 股吧 買賣點(diǎn))研究所的海瑟·庫(kù)利認(rèn)為,,雖然大量能源被利用在水資源運(yùn)輸上,但在家庭,、工業(yè)和商業(yè)中,,80%-90%的能源是用在對(duì)水的加熱、抽取和處理上,。她 解釋,,打開一個(gè)水五分鐘消耗的能源,相當(dāng)于一個(gè)60瓦燈泡亮14個(gè)小時(shí),。所以,,需求側(cè)管理可以讓美國(guó)各州在減少水資源的能源投入中事半功倍。以成本效 益分析來(lái)對(duì)比水資源節(jié)約以及調(diào)水,、海水淡化的基礎(chǔ)建設(shè)投資可以成為中美兩國(guó)學(xué)者未來(lái)合作的重要方向,。
中國(guó)需要在20年前增加%的糧食產(chǎn)量,,才能保證全國(guó)人民的溫飽。為此,,中國(guó)需要使用更多的能源抽取地下水或地表水,,以滿足農(nóng)業(yè)灌溉。目前,,中國(guó)是世界上灌溉用水第二大消費(fèi)國(guó),,位列印度之后、美國(guó)之前,。農(nóng)業(yè)用水占全國(guó)總用水量的62%.
由于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,,中國(guó)農(nóng)業(yè)的用水比例由1949年的87%下降到2009年的62%。農(nóng)民依靠地下水維持農(nóng)業(yè)灌溉,,1950年以來(lái),,中國(guó)地下 水資源開采激增。從1978年到2003年,,中國(guó)地下水井?dāng)?shù)量翻倍,。在河北中部和南部平原地區(qū)的地下水不合理開采已導(dǎo)致地下水位平均下降7.4米。隨著地 下水資源日益匱乏,,農(nóng)民需要消耗更多的能源,,才能從更深的含水層中取水。
將水資源,、能源,、糧食三者統(tǒng)籌結(jié)合,似乎給中國(guó)未來(lái)的發(fā)展蒙上一層陰影,。但只要提高水資源利用效率,,大力提倡節(jié)約能源,這種也意味著發(fā)展機(jī)會(huì),。我們建議,,有兩個(gè)問(wèn)題需要優(yōu)先解決:
加強(qiáng)對(duì)水資源和能源的需求側(cè)管理。在水資源和能源的供應(yīng)端,,中國(guó)投入了大量的資金和技術(shù),。但加強(qiáng)資源需求側(cè)的管理,強(qiáng)調(diào)節(jié)約,,減少消費(fèi),,將會(huì)事半功倍。大力 宣傳能源節(jié)約理念,,提高公眾在這方面的認(rèn)知度,,將是非常有效的管理方式,。中國(guó)政府應(yīng)制定相應(yīng)的節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)和行動(dòng)準(zhǔn)則,激勵(lì)節(jié)水節(jié)能,。
在美國(guó),,加利福尼亞州對(duì)住宅、工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域的洗浴噴頭,、馬桶和其他電器等規(guī)定了大水流量,;用滾筒洗衣機(jī)替代波輪洗衣機(jī),也能節(jié)約大量生活用水,。
實(shí)施水資源與能源的綜合(行情 專區(qū))管理,。從2006年開始,美國(guó)能源部的圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建立了一個(gè)研究聯(lián)盟,,以研究并起草全國(guó)性的水資源—能源路線圖,。能源部提出,未來(lái)能源領(lǐng)域的 政策,、規(guī)定和投資都需考慮水資源因素,。德克薩斯電力持續(xù)委員會(huì)(ERCOT)管理著20萬(wàn)德州人的供電,他們把負(fù)責(zé)能源生產(chǎn)和水資源管理的有關(guān)部門和 企業(yè)召集起來(lái),,通過(guò)統(tǒng)籌該州西部地區(qū)1200個(gè)分水嶺,,共同研究決定在何處建設(shè)新的發(fā)電站。中國(guó)政策制定者也應(yīng)考慮類似的跨部門合作,。
隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,,城市人口相應(yīng)增加,對(duì)水,、能源和糧食的需求與日俱增,。實(shí)施正確的政策,為城市基礎(chǔ)設(shè)施和水資源—能源的綜合管理打下牢固基礎(chǔ)將至關(guān)重要,。 雖然挑戰(zhàn)巨大,,但是中國(guó)政府可以借鑒美國(guó)在水資源—能源綜合發(fā)展中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),要勇于承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),,進(jìn)行技術(shù)革新,,制定新政策,以適應(yīng)迅速變化的國(guó)情,。
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