水资源短缺将困扰能源生产

能源生产已经成为美国用水量第二大部门，仅次于农业。近日，因为一份水和能源关系的报告，美国能源部和部长朱棣文被告上了法庭。2005年，美国桑迪亚国家能源实验室应美国国会要求做了一份关于能源生产和水资源供应之间关系的报告。2006年，美国能源部公布了报告的第一部分，而报告的第二部分到现在为止都没有对外公布。美国民间智库机构公民社会研究所（Civil Society Institute）曾要求美国能源部公布这部分报告，但能源部没有回应。于是，公民社会研究所以剥夺民众和决策者知情权为由状告了美国能源部。公民社会研究在指控中称：“美国能源部在过去的4年内阻止了报告第二部分的发布，很可能是因为报告中揭示了美国能源政策和水资源短缺之间的矛盾。”公民社会研究所的创始人和总裁帕姆·索隆说：“如果没有完整的水和能源关系报告，能源决策者很难了解美国的水供应在能源生产中的作用和水质所受的影响，因此，国会和总统就不能在是否扩张核电和清洁煤等问题上作出全面考虑。”他还表示，“水资源问题不是一个边缘问题，而是应该被决策者和公众知晓的核心问题。”水和能源的密切关系水和能源已经成为很多国家可持续发展的制约因素。其实，水和能源之间相辅相成。例如，包括煤电和核电在内的热力发电要用水冷却；水电站在生产电力的同时还会消耗水资源；石油界有水驱采油法；页岩气要用水力压裂法开采；在煤炭开采过程中，大量的地下水会顺着煤层在井下流掉；在新能源中，风能核太阳能光伏几乎不消耗水资源，但是，太阳能热电厂、生物质燃料和地热能的开发和利用过程中都离不开水。另一方面，日常生活用水需要能源来输送，海水淡化需要消耗更多能源。水的生产和处理过程中，取水、输水、净水、配水到污水净化，每一步都需要能源。海水淡化也是能源密集产业，但相对于大型的调水工程还算是低耗能。随着能源价格上涨和传统能源枯竭论的兴起，我们更加注意发展清洁能源和减少碳排放，但往往忽视了用水安全。水和常规能源生产的矛盾性美国能源咨询师米歇尔·库克称：“美国水消耗量在迅速地上升，我们引入多种新技术来减少能源生产和加工中的碳排放，但是，我们对这些技术应用过程中的水消耗却置之不理。”美国桑迪亚国家能源实验室报告已经公布的部分重点研究了热电厂冷却用水。桑迪亚实验室在的报告中预计，到2025年，美国的电力需求将提高30%。随着电力需求的增加，热电厂冷却用水将同农业用水、工业用水

家庭用水相冲突。世界水协会（IWA）委员会主席、瑞典隆德大学教授古斯塔夫给出了更详细的解释，他告诉《中国能源报》记者，火电站和核电站冷却过程中用水量很大，其中大部分水被回收了。冷却水以蒸发的形式被消耗掉，通常蒸发率在3%。夏季温度高，很多河流的流量减少、水温升高。此时，可用作冷却的水就会减少，迫使一些热电站减少发电量。他还说：“在欧洲，人们越来越感受到水和能源的冲突，最鲜明的例子就是火电厂冷却水的缺乏。”页岩气开采中大量用水也引起了报告者的重视。虽然，页岩气开采所需水量随着地质机构、技术手段和管理规制等因素的变化而呈现出很大差异。但是，美国一些地方的缺水已经限制了页岩气开采水力压裂法的使用范围。对水资源的担心将页岩气推到了聚光灯下。在宾夕法尼亚州，人们关注页岩气开采过程中的水污染问题。而在页岩气生产重地德克萨斯州，人们讨论的是，水是否够用的问题。前不久，一些能源公司公布希望在未来5年内将德克萨斯州页岩气产量提高50%，现在，因为水资源短缺，它们不得不缩减这个目标。美国能源咨询师戴安娜·格拉斯曼说：“干旱和水资源的减少，会给德克萨斯州的石油和天然气开采带来日益严重的影响。”2010年10月，哈佛大学约翰·肯尼迪政府学院的常设研究中心贝尔弗科学和国际事务中心的三名研究人员联合撰写了一份名为《能源开发、加工和转化为电能过程中的水消耗》的报告。报告中还对煤炭开采、清洁煤利用、石油开采等传统能源开采和加工过程中的水消耗进行了分析。新能源也有耗水大户今年1月，公民社会研究所曾发布报告称，干旱会影响到一些可再生能源技术的应用，并且这种负面作用已经开始呈现。报告中重点分析了生物质燃料、太阳能热利用系统和地热能。这些能源在生产过程中都需要大量的水，所以，也容易受到干旱或者水资源缺乏的影响。在美国，生物燃料的生产被指为最费水的能源生产方式。在美国的生物燃料多指玉米乙醇，玉米生长过程中需要灌溉，虽然玉米生长中的用水量反映了灌溉方法、土壤结构和气候的变化。玉米乙醇在生产过程中需要进行研磨、液化、发酵、水分离和干燥等程序，是高耗水的工业。全球著名咨询机构科尔尼公司在一份产业报告中称，与美国相比，中国生产一吨燃料乙醇的水耗要高出5倍。水耗居高不下已经成为中国燃料乙醇业发展的软肋。即便是水电也在利用水的同时消耗水。水电站的水消耗多因蒸发引起。水被储存在水电站库区中，蒸发量会增加。水电站和能源还在另一个层面相关联。大量泥沙沉积在大坝谷底，而不能被冲击到下游沉积为肥料。下游农业对化肥的需求量就会增加，而化肥生产恰恰离不开能源。地热能开采也是耗水的产业。美国能源部在2006年公布的报告中称，每百万英热单位需要耗水约在1400加仑到2000加仑之间。虽然美国地热委员会认为需水量小于这组数值，但是，该组织也不否认地热开采是费水的行业。太阳能热电厂也需要水。能源顾问戴安娜·格拉斯曼在研讨会上说：“太阳能热利用发电厂所用水是核电厂冷却水用水的5倍。”编后中国水资源短缺严重，人均水资源占有量只有2132立方米，远低于世界平均水平的6624立方米。曾有美国研究机构把中国水资源和能源生产之间的矛盾称为“中国的瓶颈”。有学者称，中国高速增长的背后，能源和水资源之间愈演愈烈的竞争却像一条断层，遏制着中国的可持续发展。国家宏观能源政策中往往缺乏对淡水资源的研究，而关于水资源的政策中也没有考虑对能源消耗的影响。我国南部拥有全国80%的淡水资源，而大多数能源却蕴藏在北部。没有水资源安全也就没有能源安全。如果一个国家不想同时经受能源短缺和水资源短缺，就要把这两方面的问题同时规划。