“噬水之煤”國家規劃北方煤電基地水源要靠城市中水
1月初,國務院辦公廳印發《實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》。該辦法提出了各省(自治區、直轄市)2015年、2020年、2030年用水總量控制目標和重要江河湖泊水功能區水質達標率控制目標等,并明確了責任主體、考核對象和考核方法。
長期以來,我國經濟社會發展付出的水資源、水環境代價過大,導致一些地方水資源短缺、水污染嚴重、水生態退化等問題日益突出。這已成為制約經濟社會可持續發展的主要瓶頸。
官方數據顯示,目前我國年用水總量已突破6000億立方米,全國年平均缺水量500多億立方米,人均水資源量只有2100立方米,僅為世界人均水平的28%。我國已經有2/3的城市缺水。
缺水的現狀和最嚴格水資源管理對煤炭行業的影響究竟有多大,目前還不得而知。但水資源成為煤炭開發和消費可行性與經濟性不可忽視的限制因素,已是不爭的事實,尤其是在“多煤少水”的西部地區。
兩個月前國際能源署(IEA)發布的《世界能源展望2012》首次提出了水和煤炭的矛盾。報告指出,與2010年相比,2035年中國由能源生產導致的水資源消耗將增長83%,其中主要的水資源消耗部門是煤炭的生產和消費。人口和經濟增長加劇了對水資源的競爭,水資源逐漸成為評估能源項目可行性的重要標準。在有些地區,水資源約束已經影響到現有項目的運行和可靠性,并逐步推升額外成本。有些情形已經威脅到項目的可行性。
用水大戶
中國科學院地理科學與資源研究所2012年8月發布了長達100多頁的研究報告《噬水之煤——煤電基地開發與水資源研究》(以下簡稱《噬水之煤》)。該報告基于目前能搜集到的“十二五”各大煤炭基地采煤、火力發電、煤化工規劃,估算得出2015年全國大型煤電基地上下游產業鏈需水總量約99.75億立方米,相當于黃河正常年份可供分配水量370億立方米的1/4以上。
大型煤電基地的上下游產業主要包括采煤、火力發電和煤化工。
采煤用水分為井下生產用水、井上生產用水和礦區生活用水,選煤用水是其中的用水大戶。采煤用水是煤電基地上下游三個主要產業中需水量最大的。《噬水之煤》指出,若《煤炭工業發展“十二五”規劃》的發展目標全部實現,到2015年,14個煤炭基地采煤需水量將達66.47億立方米,在上下游三個主要產業中占66.6%。
火力發電用水環節主要有發電廠循環冷卻系統補給水、電廠除灰除渣系統用水、鍋爐補給水等。國家及行業相關產業政策對火電行業的用水量進行了規定。
煤化工屬于高耗水產業,有關資料顯示,生產1噸合成氨需耗水約12.5立方米,生產1噸甲醇耗水約8立方米,直接液化1噸油耗水約7立方米,間接液化1噸油耗水約12立方米。而且煤化工項目污水處理量很大。
綠色和平氣候與能源項目主任孫慶偉表示,99.75億立方米這個數字是相當驚人的。換算到日需水量來看,每天需水2733萬立方米,是北京市2012年度全市中心城區日供水能力的9倍,是2009年度全國日耗水量的1/5。
《噬水之煤》指出,內蒙古、山西、陜西、寧夏2015年煤電基地總需水量,與本行政區2010年的工業用水量的比值,分別是139.47%、103.17%、119.26%、94.15%。這說明四省(自治區)煤電基地的規劃規模跟供水能力存在很大矛盾。
水煤分離
我國的煤炭資源與水資源呈逆向分布,多煤的地方缺水,多水的地方缺煤。
2008年中國煤炭地質總局水文地質局對13個大型煤炭基地(未含新疆煤炭基地)的部分規劃礦區供需水情況進行了大規模調查。調查結果顯示,除云貴、兩淮基地水資源豐富以外,其余11個基地均缺水。在環境狀況方面,13個基地中有10個基地分布在干旱、半干旱地區,12個基地生態環境脆弱,煤炭開發可能加速土地沙漠化、水土流失,破壞地下水系統,并造成環境污染。
《噬水之煤》指出,國內86個重點礦區中有71%缺水,其中40%嚴重缺水。近幾年由于煤炭基地的快速拓展及配套工業的興起,礦區水資源供需矛盾更加突出。
山西、陜西、寧夏、內蒙古和新疆五省(自治區)煤炭資源豐富,煤炭資源保有儲量占全國的76%,但水資源總量僅占全國的6.14%,整體上存在水資源匱乏問題。
山西是全國缺水最嚴重的省份之一。根據多年水文資料,山西省水資源量整體上呈減少趨勢。目前山西省水資源總量僅占全國的0.5%,人均占有水資源量僅為387立方米,不到全國平均值的20%。在中等干旱年份,全省每年缺水20億立方米。
水資源是陜北能源化工基地建設的最主要制約因素。陜北人均占有水資源量956立方米,是全國人均占有量的42%,也屬于水資源嚴重貧乏地區,加上河川徑流含沙量大、洪水陡增陡落等,使得水資源利用困難。根據預測,2020年陜北將缺水18.92億立方米,缺水程度將達73.8%。
地跨陜西和內蒙古的神東礦區同樣氣候干旱,降水稀少,礦區供水水源十分缺乏,成為制約當地煤炭基地建設的重要因素。為緩解嚴重的水資源供需矛盾,內蒙古自治區政府早在2007年便和中國地質調查局聯合出資,啟動“鄂爾多斯盆地內蒙古能源基地地下水勘查項目”。
寧夏地處西北內陸干旱地區,水資源極為匱乏,屬于重度缺水區。根據1987年國務院批準的黃河水量分配方案,在黃河多年平均來水條件下,寧夏可利用的黃河地表水資源量為40億立方米。實際上近些年是在逐漸減少的,而且國務院在對寧夏的黃河水量分配中,沒有分配給固原市的,導致寧東地區可利用水資源比較少。
哈密煤電基地水資源利用分區屬哈密市石城子河區,該區是哈密工業集中區。近年來,為了滿足工業用水需求,這一地區地下水超采嚴重。
2011年美國研究機構Circle Of Blue發布的《中國瓶頸:水資源短缺與能源需求的沖突》,與匯豐銀行2012年9月發布的《沒有水就沒有電》,得出的結論基本一致。所有的研究都指向一個結論:“十二五”期間中國的煤炭基地規劃與水資源的現狀存在尖銳矛盾,如果不根據水資源的現狀進行調整,將會帶來嚴重的環境惡果并影響中國的能源安全。
化解供需水矛盾的一些探索
通過上述的情況可知,在西部主要煤炭產區,大型煤電基地規劃與現行供水能力有較大矛盾。而且這還僅僅是從水資源量的角度探討大型煤電基地產業規劃是否合理,并未細致考慮煤電基地所在地區詳細的供水結構、水資源結構等。煤炭開采和利用消耗水資源、擾動地下水及對現有水源的污染等問題,日漸顯現。
從大環境看,水資源供需矛盾是全國性的,工程巨大的“南水北調”還在進行中,海水淡化也時不時被提起,政府開始實行最嚴格水資源管理,一項又一項節水工程相繼開展,水循環利用日漸得到重視。在一些供需水矛盾較突出的煤電基地,各種緩解矛盾的方法也在嘗試。
中國煤炭地質總局水文地質局地質處處長沈智慧說,某地區的缺水,分資源性缺水和工程性缺水。資源性缺水是指該地區處于特定的水文環境,天然條件下,地表水和地下水資源匱乏或水質差,水資源總量不能滿足需水要求。工程性缺水,是指當地水資源能夠滿足或緩解當地需水要求,只是沒有對查明水資源狀況進行投入。目前,缺水的大型煤炭基地相當部分屬于后者。
興修水利工程是最常見的方法。例如,為了保障陜北煤電基地建設和解決陜西黃河流域的缺水問題,陜西省省級層面部署實施有8項重大水利工程。“十二五”期間陜西水利投資將達1000億元,僅2011年就突破150億元。
甘肅隴東能源基地也面臨嚴重缺水問題,工業、農業均缺水。在這一區域現有黃河流域已無用水指標的情況下,從長江流域的隴南白龍江流域調水,成為解決這一區域水資源短缺問題的唯一途徑。調水路線總長400公里,年調水量約10億立方米。
很多地方積極利用地下水源。如鄂爾多斯地區,通過上述查找地下水的項目,圈定水源地20余處,有效緩解了這一地區供需水壓力。
寧夏水資源利用存在結構性矛盾,農業耗水量過大,生態用水量不足。為了解決農業灌溉與工業用水分配問題,寧東基地建立了水權轉讓制度。從2003年開始,在保證用水總量不突破國務院分水指標的前提下,寧東基地采取了“由工業投資節水,農業轉讓水權”措施,即由工業項目投資者出資建設引黃灌區節水改造工程,把農業灌溉節約下來的水量指標用于滿足工業項目新增用水需求。在寧夏設了兩個水權轉讓試點,青銅峽河東灌區和河西惠農渠灌區。通過對這兩個灌區的節水改造,把節約的水有償轉讓給電廠。
力保兩全的方向
今后的政策方向,定然在水資源影響評估和水資源管理制度上越發嚴格。
在國務院此次印發《實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》時,專家建議采取加大水源地的保護力度、提高水資源的利用效率、加強飲用水的法律保障和制度設計、將水資源的使用列入國民發展規劃編制內四大措施來加強水資源治理。
針對煤電基地供需水矛盾問題,中國科學院地理科學與資源研究所提出了建議,包括盡快開展嚴格的煤電基地建設水資源影響評估;強化“量水發展”,根據水資源狀況限制煤電基地發展規模;健全和完善環境保護與治理的法律體系;合理制定水資源價格,采用節水技術、改善工藝,節約用水、提高用水效率;綜合治理生態環境,防治水污染,采取有效措施保障煤電基地建設與生態環境的和諧發展。
《噬水之煤》提出,根據國家規劃,今后北方煤電基地建設的水資源問題主要靠城市中水、礦坑排水和采取節水、水權置換、建設一些水利重大工程等措施解決。然而,這些供水都是建立在一定條件或工程上的,一旦某個環節出現問題,將不能實現。從各大煤電基地供水情況不難看出,各地為了配合煤電基地建設,修建或改建了很多大型水利工程設施。這些水利工程在建設過程中必然要占用大量的土地,同時也破壞了河流及周圍的環境,從而給當地脆弱的生態環境帶來更大的威脅。
中國少油富煤是國情,因此社會發展和人民生活離不開大量煤炭開采。但另一個國情是,中國是個缺水的國家。
煤炭在很長時間內必定還是我國的主體能源,煤和水,無論如何不會全部舍棄哪一方。在煤水之間發生嚴重矛盾時,又會怎樣?最有可能的結果是,讓最會節水的企業用最能節水的技術開采煤炭、利用煤炭。

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