中国之瓶颈:水匮乏与能源需求

愈演愈烈的具有全球意义的资源困境
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China Yellow River

Photo © Aaron Jaffe/Circle of Blue
当黄河底部两条隧道在本十年中期完工时,每天将有三千五百万立方米(九十亿加仑)的水从中国南方调运到干渴的北方城市。点击图像以放大。

作者:Keith Schneider, Circle of Blue
翻译:曾媛媛 编辑:杨子菲

包头,内蒙古–无论用什么标准,中国在国际社会孜孜不倦的经济崛起让人咂舌。

根据世界银行与其他权威机构的统计,仅在过去的十年,中国经济创造了7千万个新就业机会,成为多种商品的全球最大市场,包括汽车,钢铁,水泥,玻璃,能源,发电厂,风力涡轮机,太阳能板,公路,高速铁路系统,机场,以及其他支撑现代经济的基本物资与设备。

而在中国经济崛起的背后,能源与水资源之间日益剧烈的竞争就如一道板块断层线,对中国的发展形成遏制型的威胁。简而言之,根据中国权威机构与政府的报告,中国对能源的需求,特别是对煤炭的需求,正在超过其淡水资源的供应。

了解中国地理与历史的人们都知道,中国淡水资源缺乏的状况历来就存在,因为中国80%的降水与冰雪融水都在中国南方,而只有20%的降水分布在多为沙漠地区的北部与西部地区。中国蓬勃的经济增长促使消耗全国能源70%的工业界向政府要求启用新的能源供应,特别是干旱北方地区的大量煤炭储藏。

政府官员表示,问题在于当地没有足够的水供应来满足开采,处理,以及消费这些煤炭储存,而与此同时还要保证在该地区建设现代化城市和制造中心的水需求。

“水资源短缺是当前中国面临的最严峻的挑战,是未来发展的最大问题,”清华大学国情研究中心的副主任王亚华评论道。“这是中国不得不解决的难题。”

水储量减少与能源需求上升的后果是Circle of Blue一年多来关注的焦点。在2010年,Circle of Blue 在《美国之瓶颈》系列(Choke Point: U.S. series)一文中指出,美国的能源需求上升与水儲量减少是两个背道而驰的趋势。而且,在增长最快而水资源压力最大的地区–例如加州,西南部,落基山脉西部,以及东南部,这一矛盾发展的速度与势头更明显。

现代化与水资源
去年12月份,我们将报告范围扩展到中国。Circle of Blue与华盛顿的伍德罗·威尔逊国际学者中心下属的中国环境论坛(CEF)合作,向中国的10个省份派遣了4队研究人员与摄影师。

他们的任务是报道中国作为世界头号人口大国与第二大经济体,怎样在淡水资源缺乏并减少的情况下进行快速的现代化建设。Circle of Blue与中国环境论坛对中国辽阔的水循环系统和能源生产网络作了一次沿途旅行。

我们报告的产物便是《中国之瓶颈》一文。

该报告共有12章,从今天开始每周在网上登出,直至4月份。《中国之瓶颈》以图文并茂与互动图像的方式报道中国发展中水资源与能源之间灾难性矛盾的有力证据,这一矛盾在中国已非常明显并在未来的十年会更加恶化。

《中国之瓶颈》一文并非是唱挽歌。相反,我们的记者与摄影师发现了一个鲜为人知的动人故事,其中有两条故事线。

China Water Energy Xilinhot Eastern Inner Mongolia Coal Scarcity

Photo © J. Carl Ganter/Circle of Blue
内蒙古东部锡林浩特市是中国的产煤中心之一。但由于水资源缺乏,大量的煤矿产无法得到开采。点击图像以放大。

我们的第一项重要发现在中国内外均少有提及,那就是中国中央与地方政府如何有效地实施与执行一系列节水与提高用水效率的措施。

Circle of Blue接触了工程师,工厂经理和工人。他们运作着中国尖端而强大的能源与水设备。我们走访了学术界与政府官员。他们负责中国的节水政策与实践,这是中国持续繁荣的关键。这些政策显著地降低了浪费,将用水从农业向工业转移,并减缓了全国水消耗量增长。

China Water Energy Baotou Iron and Steel Company Inner Mongolia

Photo © Toby Smith/Reportage by Getty Images for Circle of Blue
内蒙古的包头钢铁公司是全球最大的钢铁生产企业之一,年产钢量为一千万吨, 而当地的年降水量只有几英寸。该企业占地49平方公里,有5万名员工, 并实现了98%的用水回收循环。点击图像以放大。

从90年代中期以来,中国的经济增长了近十倍,水消耗量增加了15%,年增加率为1%。包括北京在内的中国主要城市正在改装他们的污水处理系统,以回收循环废水用于洗涤,冲马桶,以及其他家庭用水。

包头市是一座人口一百五十万的内蒙古沙漠城市。包头钢铁公司是全球最大的钢铁生产企业之一,年产钢量为一千万吨, 而当地的年降水量只有几英寸。包钢占地49平方公里,有5万名员工, 实现了98%的用水回收循环。这是一部1997年的法律要求的结果,促使了企业节水。

三大趋势汇流
我们第二条重要的故事线是我们访谈过的最具开拓精神的企业高管与政府官员们也没有完全意识到或不原意承认的:水储量减少与能源需求上升之间日益严峻的瓶颈问题将成为中国未来发展的中心议题。

China Water Energy Yellow River South-North Transport Pipeline

Photo © Aaron Jaffe/Circle of Blue
南水北调工程的中段包括一条穿越黄河底部的输水隧道。隧道在2014年完工后,每天将向干渴的北方城市输水三千五百万立方米(九十亿加仑)。点击图像以放大。
瓶颈:中国一瞥
China Water Energy Industry Economy Ordos Inner Mongolia Consturction

Photo © Toby Smith/Reportage by Getty Images for Circle of Blue
黄河沿途的节水
从90年代末以来,中国在整个黄河流域成功地实行了节水与水供应配额制。黄河沿途的每个省份都受年度水分配的约束,以满足工业,农业,生活和生态环境的需要。这带来了更有效的节水实践, 并为鱼类,鸟类, 湿地以及其他生态资源提供了更多的水。在断流十多年之后,黄河又重新入海了。
水权转让
内蒙古自治区与宁夏回族自治区成为一项激进的全新政策的试验前沿。政策的内容是通过对高效灌溉的投资,将水权从农业转让到工业。这项新政策成为地方高速发展的新工业的生命线。 该地区的水与能源安全对中国促进西部经济发展和改善边境地区的政治稳定至关重要。
大力开发核能
中国正在建设全球最大的核电项目,这是中国在耗水较低的产能行业进行多样化和增产的举措之一。据北京的工程师们讲,由于海水冷却核电厂的建设速度迅猛,这使得主要承包商之一的美国西屋公司对工程和机械的蓝图应接不暇。西屋公司的发言人Vaughn Gilbert否认该说法,并告知目前西屋公司在中国承建的四个核反应堆均“按进度与预算推进。”
China Water Energy Wind Solar Alternative Renewable Gansu Clean Desert Scarcity

Photo © Toby Smith/Reportage by Getty Images for Circle of Blue
在过去的三年里,已在甘肃省北部沙漠建成五千多台风力涡轮机。
大规模太阳能与风能投资
甘肃省的领导层与能源开发和制造企业对节水清洁能源给干旱北部地区带来的巨大市场机会有充分的了解,他们携手在当地构建了一个就业,能源生产与创造财富相结合的发展模式。 这一地区以石油为基础的经济从本世纪初开始枯竭。
2010 2025
新太阳能行业(敦煌) 20 MW 12,000 MW
2010 2013
清洁能源开发工业园(酒泉) 24 座风能与太阳能电厂 35 座风能与太阳能电厂
20,000 名员工 50,000 名员工

 

水电:增长至400GW
中国的南部与西南部省份正在兴建水利项目。水利总发电量预期从2010年的150GW增加到2020年的400GW。但是这些快速开发的水电座落在径流量持续减少的河流上,并且修建水库大坝导致的数十万人的移民安置加剧了当地的社会紧张局面。Circle of Blue 走访了一家新建的水电站, 其三台 110 MW的涡轮机与控制设备安装在山体内犹如室内体育馆大小的监控室中,只能通过一条4公里长的隧道才能到达。

精简地说,中国之具有全球意义的瓶颈问题是由三大趋势汇集而成:

从2000年以来,煤炭的生产和消耗增加了三倍,达到每年31.5亿吨。政府分析人士预测,到2020年,中国的能源企业将需要每年额外生产10亿吨煤炭,这是30%的增长。开采,处理和消耗煤炭所需要的水将占中国工业用水的最大份额,即每年耗水1200亿立方米,占全国总耗水量的1/5。
尽管国家节水政策有助于抑制增长,全国总耗水量仍然攀升到5910亿立方米的历史纪录,比2000年增加了420亿立方米(11万亿加仑)。根据政府的预测,在今后的十年,中国的水消耗量将达到每年6200亿至6300亿立方米,比目前的年水平高出400亿立方米,背后的原因很大程度上是由于火力发电的增长。
根据国家统计局的数据,中国的水资源总量从本世纪初以来已经下降了13%。也就是中国的水资源总量比本世纪初时减少了3500亿立方米(93万亿加仑)。中国每年的水量减少与密西西比河入海处九个月的流量相当。中国的气候学家与水利学家们将减少的原因主要归于气候变化带来的降水降雪规律扰乱。
夏威夷东西方中心的中国能源学者与资深研究员吴康说,“如果你没有亲身经历过,是不可能了解中国在过去25年来的变化,特别是1992年以来。”

“这是一个全新的世界。一个全新的国家。中国内外的担忧是目前的情况能否持续?中国想在十年内将经济再翻一番。他们能否做到?从经济学的角度来讲,这是一个悖论。他们需要资源平衡以满足短期和长期的需求。如果你向未来展望10年,20年和30年,这似乎是不可能的。”

高速的GDP增长将继续
在我们与中央和省级领导以及能源行业高管的访谈中,他们都表示中国有意持续其10%的年增长率。

“我们相信这是可能的,我们可以通过新技术新途径使用水和能源,” 全球最大的煤炭企业神华集团负责煤炭液化项目的任湘昆说。

任湘昆承认要避免浮现中的瓶颈问题并不容易。Circle of Blue已经在内蒙古亲身遭遇到这条越勒越紧的绳索—拥挤的铁路线,巨型运煤车造成的交通堵塞,以及坑洼不平的道路。 内蒙古是中国最大的产煤省份,每年从煤矿向市场输送数十亿吨煤。

能源价格在不断地上涨,对经济形成新的通胀压力。即使中国启动了大规模的太阳能,风能,水电以及海水冷却核电厂等新能源项目,而且这些新项目的淡水消耗量小很多,但如果没有新的煤炭资源供应,能源市场将会恶化。煤炭仍占全国能源供应的70%。一些权威人士认为,中国民众期望收入增加并有更多的发展机会,但中国的经济以及与公民的新社会契约将在目前的能源与水资源困境的大环境下受到威胁。

这就是为什么当中国的环境与经济专家们在多种方案之间踌躇寻找避免冲撞的途径之时,曾一度被认为是荒唐的提案渐渐占据了阵地。向干旱的北部和西部长距离调水的设想正在赢得新的认可。

取水于海
陕西省西安交通大学的地理学家霍有光首家提出了建海水管道线向内蒙古的巨型煤田输水的设想。这一项目提议激起一场有关于成本,工程建设以及中国维持高速现代化的能力的全国性讨论。

管道线的一端从中国东部的渤海取水。另一端向北延伸600公里,每天将3.4亿升(9千万加仑)的海水输往内蒙古东部的采煤城市锡林浩特的海水淡化厂。 在两端之间将有数里的岩石隧道穿越几条山脉,并在沿途建水泵和蓄水池将水从海平面提升1,300米。

霍有光在与Circle of Blue十二月的访谈中表示,该设想是以中国的现代化为唯一目标。这一耗资60亿美元的项目可以为开采世界上最大的煤炭储存提供足够的水源,否则这些煤矿藏由于缺水无法得到开采。

他解释说,本十年支撑中国发展的两大最重要的自然资源是水与能源, 而这两大资源却存在着“地理不搭配”的情况。未开采的能源储备分布在干旱的北方。而可用的水资源却分布在多雨的南方。

霍有光说, “应对这一挑战的方法很容易理解。必须将水输送到需要的地方。我相信中国政府会得出同样的结论。除此之外,并无他法。”

西部的第二个调水工程
不仅是渤海输水线的设想在中央和省政府获得考虑,又一个大型调水工程也在积累声势。中国科学院的一名重要研究人员告诉Circle of Blue, 一条从长江向黄河源头饮水的西部运河有可能被囊括进中国的第十二个五年计划。该经济发展蓝图将在三月份向公众发布。

向北京,天津与其他北方城市输水的两条运河将在2014年完工,在报道这两条输水线的修建时,Circle of Blue了解到西部运河线的复兴(该计划一度因成本原因而放弃)。西部运河线的发现以及其对北方能源开发的意义,是《中国之瓶颈》中有关水与能源的独家细节之一。

煤之疯狂
在包头,中国为发展经济而疯狂开采能源的行为从阴山山脉顶峰历历在目。位于包头以东一小时的大青山露天煤矿满是卡车,挖掘机,和数千挥动铁锹的矿工。

这一巨型煤矿不分昼夜地运转,深度惊人,从山脊顶部往下看,煤坑底部的机械设备犹如掘土的黄色昆虫一般。

大青山煤矿每年产煤三千万公吨,占内蒙古去年总产量7.82亿吨的4% 不到。大青山煤矿的煤全部用80吨的载重卡车沿着狭窄陡峭而凶险的水泥路运出。每天运出量为1,000卡车。

运煤沿途散落着抛锚的卡车,如死亡的巨兽一般翻仰着,断轴破损,烧焦残败。

China Water Energy Coal Daqing Shan mine Inner Mongolia

Photo © Toby Smith/Reportage by Getty Images for Circle of Blue
从一方面讲,大青山煤矿雄伟地展示了中国为现代化提供能源的决心。从另一方面讲,向东南西北各延伸数里的煤矿又是一幅令人沉重的画面,述说着现代化能源之求的苦痛。点击图像以放大。

从一方面讲,大青山煤矿雄伟地展示了中国为现代化提供能源的决心。从另一方面讲,向东南西北各延伸数里的煤矿又是一幅令人沉重的画面,述说着现代化能源之求的苦痛。

中国正在逼近其从现有煤矿年运输30亿吨煤炭的能力极限。据统计,每天有8万多运煤列车在中国的铁路线上奔驰,年运输总量为18亿公吨。铁路的运载能力正在逼近极限。

而运煤卡车将全国其余的10亿多公吨煤炭从北部煤矿运出,造成数小时的交通混乱,而且公路面被轧出深深的沟壑,无法通行。即使大青山蕴藏着数亿吨煤炭,每年能运输向市场的煤炭量已近极限。

到2020年,中国的产煤量将比目前高出10亿公吨。要达到这一水平不仅要求已经人疲机乏的现有煤矿增产,而且需要在内蒙古,新疆,山西以及其他干旱的北方省份开采新的煤矿。业界高管认为,分摊生产并建设新运输基础设施将提高产煤量,降低对现有煤矿,铁路与公路的压力。

中国当然是有充足的煤资源。而这一具有全球意义的问题仍然没有找到答案:中国从何处寻找足够的水–每年近150亿立方米的水–来开采新的煤矿藏。

Keith Schneider 是Circle of Blue的资深编辑。他从四大洲采访报道能源,水和气候变化的问题。可通过电子邮件联系他keith@circleofblue.org。本文地图与图像由波尔州立大学的学生Kelly Shea, Tessa Tillett, Malik Cato和Elizabeth Spangler提供。

China Water Energy Coal Inner Mongolia Daqing Shan Mine

Photo © Toby Smith/Reportage by Getty Images for Circle of Blue
包头东部的大青山露天煤矿,年产煤三千万吨,占内蒙古去年总产量7.82亿吨的4%不到。大青山煤矿的煤全部用80吨的载重卡车沿着狭窄陡峭而凶险的水泥路运出。每天运出量为1,000卡车。点击图像以放大。

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