据此预测2009年～2020年的电力需求，并以每年发电时数4500小时估算发电装机容量。根据计算结果，2009年～2020年间我国发电量年均增长5.7%，到2020年，我国经济社会总用电量将达到66444万亿千瓦时，电力装机容量达到147700万千瓦。

    目前，我国电力的主要来源是煤炭。我国已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭占一次能源消耗比重近70%，而发达国家这一比重仅有21%，世界平均水平不超过30%。电力生产也体现出这一特点。电力生产以火电为主，而且火电装机容量和发电量的比重呈现上升态势。从1990年到2007年，火电发电量占总发电量的比重从79.6%逐步上升到83.1%，水电发电量比重从20.4%下降到15.0%。

    未来我国能源结构需要优化，电力生产结构也需要相应调整。假定2020年我国社会发电总量中，火电、水电、核电比重分别优化为70%、22%、8%(暂不考虑油、天然气、新能源发电等)，则2020年火电发电量将达66444亿千瓦时。在这种情况下，火电行业的用水量将是一个怎样的数字？水资源能否支撑火电行业的发展？

    火电企业用水或将增加25.1%

    在火力发电中，有贯流式冷却、循环式冷却、空气冷却等几种不同冷却类型。由于冷却方式不同，用水效率也不同：贯流式冷却用水量大，耗水量较少；循环式冷却用水量少，耗水比重较大；空气冷却用水和耗水都比较少。

    首先，我们以2004年企业用水情况、水价、用水成本普查数据为依据，以吉林、湖南、江西、黑龙江、浙江、江苏、广东、内蒙古等8省(区)火力发电企业为典型，计算典型企业中贯流式冷却、循环式冷却、空气冷却等不同类型的用水情况(计算结果见表1)。

    接下来再以典型企业贯流式冷却、循环式冷却、空气冷却等不同类型用水定额(即每千瓦时电用水量)为基础，根据2004年实际发电量来计算企业相应的实际用水量，然后以这个用水量为标准，计算出贯流式、循环式、空气式等几种类型火电实际用水定额(结果见表2)。表2显示，在贯流式、循环式、空气式三种冷却方式下，实际用水额度分别为6.38×10-2立方米、4.20×10-3立方米、4.32×10-4立方米，贯流式冷却的用水量最大，循环式冷却的用水量最小。

    根据节水型社会建设目标，未来国内将逐渐调整火电内部结构，逐步降低贯流式冷却发电比例，增加循环式冷却和空气冷却的比重。我们认为，考虑实际电力结构调整需要，贯流式冷却、循环式冷却、空气冷却等不同类型的火电比重将由2004年的39∶59∶2，逐步调整到2010年的26∶69∶5，接着再调整为2020年的18∶72∶10，按照以上比例，贯流式冷却火电发电量的绝对值将略有增长，从2010年的7989亿千瓦时增加到2020年的8372亿千瓦时。

    我们以校对后的实际用水定额为标准，即贯流式、循环式、空气式机组发电时，每千瓦时的用水量分别为6.38×10-2立方米、4.20×10-3立方米、4.32×10-4立方米，计算未来电力行业的用水量情况。根据计算结果，到2020年火电企业用水量将增加135.8亿立方米，比目前增加25.1%(见表4)。

    从限制高耗水工业角度考虑，如果限制贯流式冷却类型火电企业增长，对电力结构进行调整，则火电用水状况会发生较大变化。在这种情况下，贯流式冷却、循环式冷却、空气冷却等不同类型的火电比重，将由2004年的39∶59∶2，逐步调整到2020年的15∶75∶10，按照这一比例，贯流式冷却火电的发电量将逐年降低。这样一来，到2020年，火电企业用水量将增加52.6亿立方米，仅比现在增加9.7%(见表5)。

    在电力行业，用水主要集中在贯流式冷却火电企业，根据典型企业调查数据和本文计算结果，贯流式冷却火电企业用水量占电力行业用水量的约90%。贯流式火电企业，是能源部门控制用水量的重点。

    节水行动刻不容缓

    在一定条件下，火电用水需求可以控制在一定范围内。

    首先，调整电力结构，大力发展水电、核电，控制火电增长速度。从2000年～2007年，我国火电发电量年均增速为13.4%，而到2020年前，需要将火电发电量增速控制在4.3%以内。1995年以来，我国水电、核电年均增长速度分别为8.1%、14.2%，从现在到2020年前，水电、核电年均增长速度需要保持在8.8%、17.8%的水平。

    其次，调整火电冷却用水结构，大力发展空气冷却、循环水冷，限制贯流式水冷。本文通过对火电用水量增长情况进行测算得知，按照一般发展，2020年贯流式冷却火电发电量增长到8372亿千瓦时，占火电发电量18%，届时电力行业用水需求增加135.8亿立方米，用水量将比当前增长25.1%。如果限制和逐步淘汰贯流式火电企业，2020年贯流式冷却火电发电量降低为6977亿千瓦时，占火电发电量比例降为15%，届时电力行业用水需求增加52.6亿立方米，用水量的增幅可以控制在10%以内。

    再次，如果在调整结构的基础上，继续加大节水设施建设和节水技术改造的力度，进一步提高用水的重复利用率，使2020年火电发电量用水定额从2004年的0.022立方米/千瓦时，降为0.012立方米/千瓦时，用水定额降幅保持在年均4.0%的水平，则电力行业用水量有可能实现零增长。

    如果气候条件不发生重大变化，在当前水资源条件下，未来一段时期我国供水能力将进一步增长。根据相关规划，到2020年，我国供水能力将增长400亿立方米以上。在这样的条件下，我们分析认为，未来水资源有可能满足日益增长的能源用水需求。

    不过，能源行业必须加强节水型工业建设。能源工业耗水量大、污染重，同时煤炭、电力、石油、天然气能源基地多数分布在北方缺水地区，保障能源生产的用水安全具有一定难度。基于我国水资源和水环境承载能力，本着量水而行、以水定产的原则，能源产业发展应立足于内部生产的节水降耗，而不应立足于增加常规淡水资源使用量。

    因此，我们建议，为保障能源安全，应采取以下水资源管理措施：

    一是合理安排能源生产布局、调整能源生产结构，落实节水、降耗、减排的要求，依据水资源条件优化能源工业布局；在重大能源工程立项时，尤其是建设贯流式电站等高耗水项目，必须严格实行水资源论证。

    二是采用先进节水技术、工艺、措施，切实提高能源工业的水资源利用效益与效率。大力推广先进采掘技术和空气冷却等高效冷却方式，安装循环利用设施提高水重复利用率，建立循环经济发展模式，降低单位能源生产用水量。

    三是积极鼓励开发利用海水、苦咸水、中水、矿井水、雨水等非常规水资源，增加能源工业储水量。(《能源评论》王海锋 韩涛 庞靖鹏)

    (王海锋，水利部发展研究中心博士，主要研究方向为水利投融资管理；韩涛，水利部发展研究中心博士，主要研究方向为水利统计分析；庞靖鹏，水利部发展研究中心博士，主要研究方向为流域综合管理)

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