01清洁能源与水资源危机
2023年3月22日,国际能源署(IEA)官网发布了一篇评论报道,指出清洁能源对于缓解全球水资源危机具有重要意义。该报道由能源和环境政策分析师托马斯·德·奥利维拉·布雷达里奥撰写,他在文章中阐述了清洁能源如何助力解决世界范围内的水资源问题。全球约有四分之一的人口无法获得安全饮用水,同时近一半的人口缺乏必要的卫生服务。此外,气候变化导致的水流不稳定进一步加剧了缺水问题。值得注意的是,全球能源系统每年消耗的淡水高达3,700亿立方米,占全球淡水总消耗量的10%。从发电到化石燃料生产,再到生物燃料的种植,水在能源供应的各个环节中都扮演着至关重要的角色。
02清洁能源的潜力
在庆祝世界水日之际,布雷达里奥探讨了加速清洁能源发展对于缓解世界水危机的潜力。他指出,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深远影响,其中包括提供清洁水和卫生设施给所有人。在最为保守的国家政策情景中,尽管能源转型措施已经实施或正在开发,但能源对水的需求仍将持续上升,到2030年预计将达到近4,000亿立方米。这主要是由于核电站冷却和生物能源原料灌溉取水量的增加所致。然而,电力行业从化石燃料向太阳能光伏和风能的转型在一定程度上抵消了这种增长。
03不同情景下的耗水分析
相比之下,在2050年净零排放的情景中,能源部门的取水量预计到2030年将减少近200亿立方米。这主要得益于电力行业燃煤发电的迅速替代以及能源效率的提高。太阳能光伏和风能的广泛应用使得电力行业的取水量大幅下降了近15%。实现低排放未来需要关注不同途径对水资源的影响。某些低排放技术,如生物燃料、集中太阳能、碳捕获和核能,对水的需求量很大。若不采取措施减少这些技术和化石能源供应中的用水量,低排放途径可能会加剧水资源压力或限制其发展。
04水资源管理与能源安全
水资源管理对能源安全至关重要。电力部门特别容易受到日益严重的水资源压力的影响,尤其是在干旱地区。水力发电量的波动已经加剧了全球能源危机,而火力发电厂也需要大量的水来冷却。因此,在制定能源政策时,必须充分考虑水资源管理的需求和挑战。水资源紧张不仅对能源生产构成挑战,还威胁到燃料和材料的运输。2022年,欧洲遭遇严重干旱和热浪,导致莱茵河等关键河流水位降低,进而限制了煤炭、化学品等重要材料的驳船运输。这一事件凸显了在评估能源项目的可行性时,水的可用性已成为不可或缺的考量因素。
为了应对淡水限制,许多能源生产商正在寻求替代水源和水循环利用方案。同时,提高发电厂效率、部署先进的冷却系统也是降低用水量的关键途径。采取综合的能源和水资源管理策略至关重要,因为这不仅有助于降低两方面的风险,还能实现资源的优化利用。例如,清洁技术如分散式太阳能光伏水泵和微型电网可以为水的过滤和净化提供动力,而供水服务则能为发电提供稳定的负荷,协助平衡和储存能源。通过合理的调度和管理,灌溉等用水需求可以在电力需求较低的时段进行,从而在高峰时段减少对储存设施的抽水需求。综上所述,能源和水资源管理应相辅相成,共同推动可持续发展的实现。