能源饥渴：水与智慧能源计划

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	能源饥渴：水与智慧能源计划
	吴秀平
	2017-07-01
所属快报	资源环境快报
出版年	2017
期	13
语种	中文
领域	资源环境
栏目	资源科学
中文关键词	水与智慧 ; 能源 ; 计划
中文摘要	2017年6月15日，世界银行发布报告《饥渴能源：南非水-智慧能源计划》（Thirsty Energy: Water-Smart Energy Planning in South Africa），报道了“饥渴能源（Thirsty Energy）”计划的第一个研究案例。报告提出了把水约束集成到能源规划工具上以支持决策的概念，并指出南非水能关系研究将水供应和基础设施成本的表示纳入能源模型，更好地反映了南非水资源和能源的相互依赖性，以及能源系统面临的供水挑战。报告还提出了南非的水-能关系面临的挑战及未来工作计划。
情报分析_信息发布时间	2017年6月15日
情报分析_信息来源性质	国际组织
情报分析_信息来源机构	世界银行
情报分析_机构类别	国际组织
情报分析_信息来源国家	国际
情报分析_信息类别	科学计划与规划
情报分析_研究主题	能源饥渴
情报分析_研究内容	“饥渴能源”计划是2014年世界银行启动的一项新倡议，旨在缓解能源和水行业面临的风险，明确水资源管理与能源管理之间的协同关系，帮助各国量化相关取舍决定，并为不确定性的未来做准备。能源和水安全对人类和经济发展至关重要。几乎所有的能源生产过程（从发电，到冷却，再到热电厂的其他用途）中都需要大量的水。然而，目前的能源规划往往无法解释现有和未来的水资源限制。水资源短缺会威胁到能源项目的长期生存能力，相反，能源过程会影响水资源，限制其他用户可用的水资源。因此，理解能源与水资源的相互关系对于建立更有弹性和可持续的能源系统至关重要。在规划过程中，如果不考虑水的不安全感，除了影响一个国家的经济增长外，还会导致脆弱性和冲突。（一）南非的水-能关系挑战南非的水-能挑战是复杂的，它面临的主要挑战包括：①基础设施老化：在不损害自然资源和环境的前提下，老化的基础设施仍然在发挥其应有的作用。②水资源短缺：伴随着国家大部分水资源的分配，具有流域水资源压力及严格水分配的区域水资源缺少。③煤炭为主的能源生产：摈弃了以煤炭为主发展经济造成的水资源压力，但是当前煤炭作为第一能源供给仍然占80%。④电力短缺：持续的电力危机导致电力短缺，影响经济活动。⑤其他方面：气候变化带来水-能关系的不确定性。（二）南非能源部的用水需求这个报告最为重要的信息是区域水资源供给的多变性以及相关的水供给基础设施的花费明显影响能源计划，尤其是缺水区域。报告强调水资源与能源的空间组合，尤其是从区域到区域的水资源可获得性，和不同能源技术所造成的潜在影响。例如，当把水供给基础设施的花费考虑到能源生产过程中，则能源模型将会把大多数的发电厂选择为干式冷凝法。因此，即使南非降低了发电厂的效率，并且有更高的资本成本，干式制冷在南非还是有经济意义的。在将水供应的真实成本纳入能源模型后，电力行业的水强度下降到“无水”2050年水平的四分之一。与此相反，在能源模型中忽略节约用水成本的结果使电力行业的用水量增加了77%，整个能源系统的用水量也增加了58%，因为该模型选择了更多的水强度的技术。综上所述，如果水没有成本，模型选择更多的使用它来开发能源资源。水的成本一旦反映在模型中，水的强度就会减少，最初看起来更昂贵的技术会变得更有竞争力。这一发现很重要，因为它表明，将整个系统视为一个整体（包括水），会产生不同的能源选择，而不是仅仅优化能源资源的开发。（三）以更综合的方式制定能源政策新模式的一个贡献是，它能够代表该地区的能源部门的水资源需求，并了解需要哪些类型的水基础设施来供应该部门。鉴于南非几乎所有的水资源都已被分配，未来能源部门对水资源的需求将会增加，这将需要新的水基础设施。然而，规划、设计和建设基础设施需要长期的参与。因此，这项运动的结果将有助于确保及时规划向能源部门输送水的投资，并避免未来的财政损失。研究探讨了南非的几个相关政策场景，并发现能源部门的政策可能对供水基础设施的投资产生重大影响，并可能导致供水中断，反之亦然。然而，通过更综合的规划，决策者可以确保水供应对能源和其他用户的稳健性，从而最大化能源和水基础设施投资的价值。（四）下一步计划报告中南非水能关系的“SATIM-W”模型是迈向综合的水-能计划的第一步，以下技术领域的额外工作将改进模型的各个方面，并进一步扩展其使用范围和洞察力。这些领域包括：①两个在内部大体一致的模型框架协调增长。②对现有燃煤电厂烟气脱硫改造的经济性进行了更详细的研究。这将要求重新设计，以模拟烟气脱硫原料的成本，以降低及烟气脱硫后的工厂可用性。③评估水利基础设施调试对能源部门的影响。④为了研究水资源的重新分配方案、需求弹性和用水效率的影响以及需求侧管理干预措施，将非能源用水量的更详细、更分散的表现形式纳入“SATIM-W”模型中。⑤除采煤外，将污水流、污水处理厂及相关基础设施与其他部门结合起来。⑥把“SATIM-W”模型处理废水的成本与页岩气产量联系起来。
原文题名	Thirsty Energy: Water-Smart Energy Planning in South Africa
原文链接	查看原文
文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/180623
专题	资源环境科学
推荐引用方式 GB/T 7714	吴秀平. 能源饥渴：水与智慧能源计划. 2017.