张超副教授研究成果发表于《Nature Energy》 揭示我国电力工业水资源压力变迁,呼吁能源与水资源协同规划与管理
发布时间:09-11-18

9月10日,国际权威学术期刊《Nature Energy》(影响因子:46.859)以封面文章的形式,发表了经济与管理学院张超副教授与世界资源研究所的合作研究成果“Decoupling between water use and thermoelectric power generation growth in China” (中文:中国实现火力发电增长与用水脱钩)。该文首次建立了我国长时间序列高分辨率火力发电用水清单,揭示了我国火电工业水资源压力的时空格局演变,并定量评估了多种政策因素对实现用水与发电量增长脱钩的贡献。该研究呼吁建立更加完善的能源工业水资源影响评估机制,促进能源与水资源两大系统的协同规划与管理,对制定水资源管理政策、实现电力工业可持续发展均具有重要的借鉴意义。

图:火力发电取水导致的水资源压力空间分布演变

研究首先构建了一个完整的时间序列发电机组地理信息数据库,涵盖约99%的全国火力发电装机容量,并根据中国发电机组用水样本数据,建立了用水强度多元回归模型,在此基础上,计算了具有详实地理信息的火力发电取水、耗水清单。研究进一步采用指数分解分析方法和基准水压力分析工具,评估了不同影响因素对火电工业节水的贡献,并揭示了火力发电取水导致的水资源压力的空间格局变化。结果显示,得益于强制性应用空冷技术、发展海水冷却、淘汰老旧直流冷却机组等多种政策措施,全国火力发电淡水取水总量在2011年达到673亿立方米的峰值后持续下降,实现了取水量与火力发电量增长的“脱钩”。但火电水资源压力的空间分布极不平均,西北地区大型煤电基地所处汇水区的水资源压力显著上升,个别汇水区的火电取水量超过了当地多年平均可利用地表水资源量,能源发展与可持续水资源利用的矛盾日益突出。研究建议,缺水地区煤电基地开发应实行取水总量控制措施;同时,在中长期能源发展规划中,应从系统层面考虑水资源压力和水资源风险问题,构建跨要素和跨部门的协同机制。

张超副教授是本文的第一兼通讯作者,世界资源研究所钟丽锦博士、王姣博士是本文的共同作者。近年来,双方围绕中国能源工业的水资源管理问题,已经在环境与能源领域的国际著名期刊Environmental Science & Technology、 Applied Energy等发表了大量合作研究成果。此项研究得到了国家自然基金青年项目、同济大学可持续发展与新型城镇化智库等的支持。  

论文全文链接如下:

https://www.nature.com/articles/s41560-018-0236-7