借助水权转换和高技术电站缓解中国北方能源与水资源的冲突

中国沿黄河开展雄心勃勃的节约用水和水权转换计划以应对迫在眉睫的水资源危机

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China Water Energy Yellow River Coal Plant Ningxia Lingwu Power Plant

Photo © Aaron Jaffe/Circle of Blue
正如中国建造了世界上最高效的一些燃煤电厂,冷却工艺需要数亿加仑的水和高耸的塔架—就像在宁夏的这一个。

By Nadya Ivanova
Circle of Blue

2007年9月7日上午,在北京召开的一次会议介绍了中国政府为满足全国激增的能源需求而在最新五年计划中制定的能源供应战略。会上,国家发改委老将、后任新成立的国家能源局油气司副司长一职的胡卫平向与会学者、记者介绍了典型的中国式应答,即享有国家最高优先权的能源发展举措是建设能源基地,有序开发煤矿,优化建设燃煤电站。

Choke Point: China Water Energy

Map of the Yellow River Water Basin in China

Infographic China web of ministries, agencies, and various environmental

China Photo Water Energy Yellow River Agriculture title=
Photo Slideshow — Agricultural Efficiency Upgrades, New Industrial Infrastructure

换句话说,中国政府想巩固其一次能源生产领域,尽可能修建坑口电站和煤化工厂。

胡卫平介绍说,中国将在六个省份建设新的大型煤炭开采和处理基地,其中有四个地处煤炭储量丰富但却干旱缺水的北方。

时间过去不到四年,胡卫平提到的生产基地之一——宁东能源化工基地,正在宁夏首府银川附近一片辽阔平坦的碱性荒漠地带拔地而起。建筑工地上,一派繁忙景象,世界上最先进的燃煤电厂、煤化工厂、煤矿将在这里问世。

该基地幅员辽阔,连同矿区和道路,占地面积将近3500平方公里。基地选在这里,一箭双雕,同时对准了当地的两个重要资源优势:一个是煤——基地地下储藏着中国第六大煤矿资源,据保守估计储量高达270亿吨;另一个是水——35公里以外便是黄河。

宁东能源化工基地很好地说明了中国推进全球增长最快的工业经济的能力,但同时也表明它与中国北方令人焦虑的淡水资源日益紧缺的现实所构成的冲撞,因为开采、处理和利用当地的煤炭资源需要消耗大量淡水。因此,在这里修建的工业设备必须采用最先进的节水技术。

发展中的庞大工业基地

按计划,宁东能源化工基地将于2020年完工,届时其规模将是于世罕见的。可以说,该基地正在为全球工业生产基地的运行标准立下新的标杆。

该基地也汇集了中国新的节约用水政策和实践。按预测,该基地每年将消耗1亿立方米水资源。即便100%的煤矿用水、95%的发电用水将会得到回收利用,但是对气候干旱、以农业生产为主而且经济也在发展的宁夏来说,这个用水量还是巨多的。况且,根据国务院1987年批准的《黄河可供水量分配方案》,无论是用于农业生产,还是用于城镇生活,亦或是用于工商行业,宁夏每年的黄河用水指标不得超过40亿立方米。

宁夏出人意料的如荼发展

2000年以来,借中国政府西部大开发的东风,宁夏特别是其省会银川发生了翻天覆地的变化。最近五年,宁夏的经济发展翻了一番多,经济结构重心已开始从农业转向重工业,尤其是产煤业得到了长足发展。宁夏99%的能源来自煤炭。

<经济发展为宁夏原本就已紧缺的水资源带来了前所未有的压力。黄河是宁夏赖以生存的河流,她为年降雨量仅有300毫米的宁夏带来珍贵的甘露,但去年,宁夏的水资源总储量却比10年前的2000年减少了35%。

《黄河可供水量分配方案》的具体执行工作由黄河水利委员会承担。该委员会负责整个黄河流域9个省份、1.4亿人口、中国15%耕地面积的用水问题,其下设的远程监测站和水闸星罗棋布,严格监督黄河水分配方案的执行。

1987年编制的这一方案是以黄河可供水量为每年580亿立方米的估计值为基础的。但实践证明,这一估计值是不对的。去年,河水总量已降到530亿立方米,而2003年,河水总量曾降到450亿立方米。虽然在政府努力下,各省之间的水事纠纷有所减少,使黄河水能够流入大海,但黄河水位还是偏低。而在上世纪90年代,因用水过度,黄河下游数百公里曾一度干枯。

宁东能源基地证实了中国作为世界上增长最快的工业经济体对能源的供应能力,同时少不了国家的担忧,就是与北方持续减少的淡水资源供给相抗争。

Photo © Aaron Jaffe/Circle of Blue
宁东能源基地证实了中国作为世界上增长最快的工业经济体对能源的供应能力,同时少不了国家的担忧,就是与北方持续减少的淡水资源供给相抗争。

宁夏93%的水资源都用于农业生产。到2020年,农业用水所占份额预计会降低到78%,以便腾出更多的水,供城镇、供采煤发电和煤化工行业使用。

简而言之,水不够用,宁夏的城镇乡村、工业农业只能凑合着使用他们很有限的水资源。

宁夏水利厅灌溉局的孙学平(注:音译)表示,目前分配给宁夏的40亿立方米都不能满足农业用水需求,更不用说整个宁夏的需求了,水资源有限已经成为制约宁夏经济发展的瓶颈。

农转工:提高水资源利用率,节约用水,转换水权

该项目也被称为“水权交易”项目,其内容是要求工业项目业主单位投资建设和改造灌溉水渠,以提高黄河水的利用效率,由此换取水权,把农业灌溉节约下来的水量指标用于满足自己的工业项目新增的用水需求。据黄河水利委员会告知,2005年以来,宁夏和内蒙已通过水权转换方式,实现节水3.3亿立方米,足以用来开采两地储量丰富的煤炭资源,以及运营类似宁东这样的能源基地。

宁东基地项目恰恰和水权交易项目在同一年启动。如今,水权转换是该基地新建发电项目取得运行许可的唯一途径。

宁夏发改委发展规划处副处长王立福(注:音译)在接受蓝圈组织采访时表示,水权转换项目有助于发电,有助于发展当地经济,有助于提高人民生活水平,但它也可能会损害原本就已紧缺的水资源,加剧荒漠化,造成污染。他告知,他们正在权衡考虑这些种种因素。如果规划得当,就会促进当地的发展。但这一规划还如履薄冰,未来依然还有太多不确定因素,生态方面的也好,水资源紧缺方面的也好。

中国政府和产业界领导都把水权转换方案看作是解决中国北方水资源紧缺的重要手段。几十年来,由于水权不明,水费过低,黄河水浪费现象极为严重,供需矛盾日益尖锐,促使水利部和黄河水利委员会在宁夏和内蒙推出水权转换试点项目。

China Water Energy Ningdong Ninxia Yellow River coal

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宁东能源与重化工基地的密集能源装置具有两个关键的资源优势:基地下的中国第六大煤储资源和35公里之外来自黄河的水资源。(多图合成)

如何进行水权交易

据宁夏专家介绍,宁夏共有三家电厂参加了农转工试点项目,共对60多公里引水干渠、170多公里支斗渠、2500多个水渠配套建筑进行了节水改造,将每年节约的5000万立方米农业灌溉用水转换为电站用水。“谁用水,谁出钱,这就是水权转换的原则。”宁夏负责受理水权交易项目申请的水政水资源处的副处长王东(注:音译)介绍说。

对许多一般得不到黄河水直接配额的新上产业项目,水权转换是其唯一救命途径。因此,想在宁夏发展的企业不惜投入每立方米80到86美分的高价,从农业节水中等量置换出用水指标。

然而,申请参加水权转换计划并获得审批的门槛很高。高污染、高耗水产业不得申请,宁夏许多现有企业也被责成重新组织以便节约用水。2005年以来,自治区政府关闭了60来家造纸厂,以及诸多小电厂、小化肥厂。

从2004年开始,共有30到40家企业在宁夏申请水权转换,但只有7家得到批准。宁夏唐徕渠灌域管理部门负责人张原(注:音译)告知,宁夏现行政策是产业能不能发展,先要看有没有用水权,这一环节无法绕过。

没有水权就没有许可

中国北方,特别是宁夏,现在已坚定执行保护水资源在先、建设发展在后的原则。不久前,神华集团和其南非合作伙伴就宣布放弃在宁东能源化工基地修建日产94000桶运输燃料、投资总额高达80到100亿美元的煤液化项目,因为没有得到国家发改委的批准。

空气冷却电厂是中国煤电行业的新面孔,正如宁夏的灵武电厂,每年节省数亿加仑的水资源。

Photo © Aaron Jaffe/Circle of Blue
空气冷却电厂是中国煤电行业的新面孔,正如宁夏的灵武电厂,每年节省数亿加仑的水资源。

在接受蓝圈组织采访时,政府管理部门和学术界代表均表示,国家发改委没有批准该项目的很大一部分原因是因为其耗水量太大。假如该项目投产,它每天将消耗15.2立方米的水资源,将是全中国最大的工业用水户之一。主管部门认为,对要凭水权交易获得用水指标的企业来说,这个用水量太大了。这也明确表明,水权转换试点项目在实际中行之有效。

“我想,做得好的话,水权交易或许是提高水资源利用率的更具成本效益的途径。”北京公众与环境研究中心主任马军说道。“我们看到了一些成功的模式、成功的故事,但一般来说,它们的规模都不大,面都不广,依然还属于试点项目性质。”

受制于缺水的国家

淡水供应紧张,在中国北方并非新鲜事儿。中国的自然资源配置极不均衡,80%的雨水和冰雪融水都在南方,北方和西部的只占20%,而中国的主要能源储藏和重工业基地却分布在干旱的北方和西部。

中国政府虽然采取了一系列节水政策,但全国用水量却一再创新高,而且势头有增无减。而与此同时,据国家统计局统计,中国的水资源总量却在2000年到2009年期间减少了

中国北方严重缺水的局面,也促使中国政府推出一系列水利基础设施建设项目,其中包括南水北调的巨大工程。中国现在也在考虑“海水西调”工程,也就是将渤海海水淡化处理,引到内蒙,使内蒙也终于拥有足够的淡水用以开采其储藏丰富的煤炭资源。

在节约用水方面,中国政府采取的措施包括大面积农田退耕,将东部的高耗水产业迁移到沿海地带,在大城市譬如北京市投入大量资金改造污水处理系统、回收利用污水。

在西部应用高新技术

这一系列节水措施使得中国在发展的同时,避免了水资源危机。从上世纪90年代开始,中央政府就要求生产企业和燃煤电站在建新厂时,必须证明新厂拥有足够水源用来运行,新建燃煤电站必须满足废水回收标准。

在宁夏,通过节约农业用水置换到工业用水指标的新建工业项目则必须采纳燃煤效率更高、更节水、废气脱硫率更高的先进技术。

中国希望企业将适应发展与环境间的交易。

去年12月在宁东能源化工基地新建成的全球首台百万千瓦超临界燃煤空冷机组,其节水率可高达80%,但造价和运行成本却比常规水冷机组要高,因为空气冷却的耗电量要比水塔冷却高。修建该电站的华电集团是国有企业,华电投资这一项目就是为了体现中国政府以对环境更敏感的方式发展经济的愿望。

宁夏水利厅节水办副主任司建宁表示,既要继续发展经济,又要防止高污染、高耗水的生产方式,因此政府才制定了这些限制性条件。他告知,为了节水,宁东基地的很多项目必须使用干冷系统,意味着企业必须为此多投资数千万美元。

免责声明:本文是“中国之瓶颈”系列英文环保文章之一,由德国之声中文部编译成中文。该系列文章由位于密西根州的蓝圈组织( 99.198.125.162/~circl731)和总部设在华盛顿特区的伍德罗威尔逊中心中国环境论坛(www.wilsoncenter.org/cef) 合作调研并撰写。蓝圈是一个非营利性组织,旗下由权威研究人员,科学家和通信设计专家组成的国际团队制作有关全球淡水问题的多媒体报道。伍德罗威尔逊中心中国环境论坛通常汇集全世界的科研专家,商界人士,非盈利组织和政府官员就中国所面临的能源和环境挑战进行对话。

China Water Energy Yellow River Ningxia

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黄河是宁夏回族自治区的生命线,其年均降水量仅有300 毫米。现有3300万美元投资于统一和升级现有的灌溉水渠,防止渗漏和蒸发带来的浪费,上百万立方千米的农业用水将可以为当地电厂利用。

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