半岛体育app清洁能源有助于缓解水资源危机

　　半岛体育app2023年3月22日，据国际能源署（IEA）官网报道，能源和环境政策分析师托马斯·德·奥利维拉·布雷达里奥（Tomás de Oliveira Bredariol）在IEA网站发布了一篇评论报道，认为清洁能源有助于缓解水资源危机。

　　能源部门需要应对世界水资源的问题。全球约四分之一的人口无法获得安全饮用水，近一半的人口缺乏适当的卫生服务。世界上近三分之二的人口每年至少有一个月经历严重缺水，气候变化将使水流更加不稳定。

　　与此同时，2021年全球能源系统消耗了约3,700亿立方米淡水，约占全球淡水总消耗量的10%。从发电到化石燃料生产再到生物燃料种植，水几乎对能源供应的各个方面都至关重要。

　　世界水日（World Water Day）是一个旨在使人们关注可持续水管理的年度活动，2023年的主题是“加速变革”。布雷达里奥探讨了加速清洁能源发展如何有助于缓解世界水危机。人们对未来能源途径的选择将对实现可持续发展目标的能力产生重大影响，包括为所有人提供清洁水和卫生设施。

　　在国家政策情景（STEPS）中——最保守的情景，只考虑已经实施或正在开发的能源转型措施——能源对水的需求持续上升，到2030年达到近4,000亿立方米。这主要是用于冷却核电站和灌溉生物能源原料的取水量增加所致，其中电力行业从化石燃料转向太阳能光伏和风能抵消了部分增长。

　　在2050年净零排放（NZE）情景中——最雄心勃勃的情景，到2030年，能源部门的取水量将减少近200亿立方米。最大的削减发生在电力行业，由于燃煤发电很快被太阳能光伏和风能取代，电力行业的取水量下降了近15%。提高能源效率在减少满足全球能源需求所需的水量方面也发挥着重要作用。

　　实现低排放未来的不同途径对用水有不同的影响。一些低排放技术，如生物燃料、集中太阳能、碳捕获或核能，对水的需求很高。如果不努力减少这些技术和化石能源供应中的用水量，降低排放的途径可能会加剧水资源压力或受到其限制。

　　在净零排放情景中，从2021年到2030年，耗水量（取水量的子集，这表明水不再用于其他用途）增加了近50亿立方米。化石能源用水需求减少被生物能源生产的用水量增加所抵消。虽然生物能源供应增加了约85%，但相关耗水量增长较慢，为70%，这主要是由于有机废物以及森林和木材残留物使用量的增加，而这些物质对水的需求较低。

　　水也是氢气的一个重要考虑因素。布雷达里奥估计，目前的氢气供应消耗淡水约15亿立方米，不到能源部门总消耗量的5%。在净零排放情景中，到2030年，氢气产量的快速增长将使其翻一番，达到约30亿立方米（约占总产量的5%）。与此同时，由于风能和太阳能光伏发电的增长，每吨电解氢的平均耗水量减少了25%以上。在可再生能源丰富但水资源紧张的地区生产电解氢需要仔细评估，在这些地方使用海水淡化厂可能有助于限制淡水资源的消耗。

　　电力部门尤其容易受到日益严重的水资源压力的影响，干旱地区日益严重的水资源匮乏是能源安全的主要问题。在水流可能减少的地区，如南欧、北非和中东，水力发电量可能会大幅下降。水力发电量的波动已经加剧了全球能源危机：2021年拉丁美洲水电供应量下降导致液化天然气需求增加，促成了天然气价格的早期压力。2022年，南欧水力发电量极低，加剧了俄乌冲突和相关的管道天然气输送削减给天然气和电力市场带来的压力。

　　火力发电厂通常需要水来冷却。2020年发生严重干旱时，法国乔兹核电站关闭了约两个月，其他几家核电站因缺乏冷却水而不得不在2022年减产。

　　水资源紧张也给燃料和材料的运输带来风险。2022年，干旱和严重热浪导致莱茵河等欧洲主要河流水位下降，限制了煤炭、化学品和其他材料的驳船运输。

　　在评估能源项目的物理、经济和环境可行性方面，水的可用性是一项越来越重要的衡量标准。一些能源生产商正在转向替代水源和水循环，以帮助减少淡水限制。通过提高发电厂机组的效率和部署更先进的火力发电冷却系统，也可降低用水量。

　　对能源和水资源管理采取综合方法有助于降低这两方面的风险。许多用于提供电力的清洁技术也可以用于提供水的使用。分散式太阳能光伏水泵可以取代更昂贵的柴油泵，微型电网可以为反渗透系统等过滤技术提供动力，以生产清洁的饮用水。此外，供水服务可以为发电提供“锚固载荷”，并协助平衡和储存。例如，灌溉可以转移到电力需求较低的时期，而在需求高峰期，可以减少抽水到储存设施。能源和水资源管理应该齐头并进。

　　免责声明：本文转自科情智库，原作者孟浩。文章内容系原作者个人观点，本公众号编译/转载仅为分享、传达不同观点，如有任何异议，欢迎联系我们/转载公众号XXX！

　　国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界科技、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。