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專家:高度重視西部化石能源開發用水難題

發布日期:2020-12-16  來源:中國石油新聞中心  瀏覽次數:555
       作為我國能源富集區及重要的生產基地,西部地區煤炭、天然氣、石油儲量占比分別達到76%、80%和42%,、天然氣的產量均已超過70%。但同時,這里又是我國最干旱、最缺水的地區,年均降水量、水資源量各為全國均值的53%和9%,人均水資源量僅為全國均值的一半。水資源嚴重短缺,對西部能源產業的影響日漸突出。

如何突破瓶頸制約?近日舉行的“西部煤炭綠色開發中國工程科技論壇”上,中國工程院院士、中國石油勘探開發研究院教授劉合提出,將能源產業的水資源安全保障放在突出位置,既要推進西部能源產業與水資源協同發展,也要跳出西部、跳出能源與水,在國家戰略配置中尋找系統解決方案。

“能源開發利用的全過程都與水資源密切相關”

當前,我國能源生產增長緩慢,能源消費卻快速增加,人均能源消費量遠低于發達國家。在油氣對外依存度不斷升高的背景下,保障能源安全更顯重要。“盡管現在‘去化石能源’呼聲高漲,但在很長一段時間內,煤炭、油氣的主體能源地位不會動搖。也正因此,西部能源生產肩負重任。”劉合稱。

西部能源資源富集,卻又不得不面對用水短缺的現實。“能源開發利用的全過程都與水資源密切相關。但近年來,西部多地實際降水量不斷減少,供水面臨較大挑戰。”劉合舉例,每洗選1噸煤耗水0.25噸,每發1度電耗水1.4噸,生產1噸煤制油、煤制烯烴產品的水耗分別在5.7噸、20-30噸。油氣勘探、開發、煉化、儲運等過程,平均用水4萬立方米/井/次。“特別是隨著壓裂水平不斷提高,石油開發對水資源的依賴性更強。產量上升、井數增加,耗水量也大幅度提高。”

值得注意的是,氣候變化因素進一步帶來不確定性。劉合表示,西部是我國氣候變化敏感區,近60年來區域增溫明顯。表面上看,氣溫持續升高可能帶來降水增加,但西部降水的絕對值增數并不算多。此外,升溫導致冰川、積雪等加速消融,融水量呈現“先增后減”態勢,預計到本世紀中期,冰川融水將大幅減少。積雪、凍土等“固體水庫”退化,水資源涵養與調蓄能力下降,進而對能源開發造成不利影響。

“由于能源生產的連續性,對用水保證率要求較高??茖W識別氣候變化背景下,西部地區水資源與能源的紐帶關系及保障風險至關重要。”劉合指出。

“能源生產消費的異地性帶來大量虛擬水流通”

反過來,能源開發利用也直接影響水資源及生態環境。記者了解到,西部地區能源行業的用水效率已達國內、甚至國際先進水平。盡管如此,保護力度仍需加強。

以油氣開發為例,劉合表示,西部油氣增儲上產潛力最大,通過節水管控、高效利用等措施,新鮮用水總量得以控制,但部分非常規資源開發仍大量耗水。“以低滲、稠油、碳酸鹽等低品位或復雜油藏為主的長慶、新疆和塔里木油田,目前仍是用水大戶,用水量占到西部油氣田用水總量的80%以上。壓裂一口井動輒耗水幾萬方,用水效率亟待進一步提升。”

再如煤炭行業,從開采、洗選加工到運輸、下游發電等環節,均對水資源造成壓力。劉合表示,對山西180座煤礦調研測算發現,平均每采1噸煤,井工煤礦、露天煤礦分別影響與破壞水資源1.65立方米、0.93立方米。“若不加以合理優化控制,預計到2035年,西部礦井煤炭開采耗水量將達10億立方米。”

此外,能源輸送也產生大量水耗。劉合稱,西部地區能源生產和消費異地性明顯,西電東送等工程帶來“虛擬水”流通。截至2017年,西部所有省區均為能源虛擬水輸出區,除青海外,各地壓力都比較大。

所謂虛擬水流通,是指能源產品流通所隱含的耗水量。例如發電用水,相當于把缺水地區的虛擬水送到水資源富集的東部。“2017年,西北地區能源貿易伴隨4.9億立方米的虛擬水流出,規模占到能源生產耗水總量的20%,內蒙古一地就達2.3億立方米,輸出量最大。”劉合坦言,虛擬水流通量持續上升,輸出區壓力持續加大。

“放在國家戰略配置中尋求系統解決方案”

“基于用水管理政策和水資源可利用量限制,即便在大量節水的情景下,未來僅青海新增水量需求可被滿足,其他省份能源生產新增需求規模,很可能達不到要求。”劉合指出,能源是西部經濟社會發展的支柱產業,也是提高水資源利用比較效益的最主要途徑,應將能源產業的水資源安全保障放在突出位置。

劉合認為,構建化石能源產業與水資源、水環境的協同發展政策與技術體系,是實現我國能源產業可持續發展、水資源可持續利用的重大戰略問題。“加強能源-水資源-氣候變化領域的協同管理,加快完善能源產業的水資源綜合配置保障體系。對區域性保障能力和挑戰進行細化分析,制定合理的能源保障與水資源利用關系。”

對于西部而言,節水是前提和優先要求。劉合提出三個重點方向:進一步強化水的循環再生利用;因地制宜加大非常規水資源用量;嚴格用水精細化管理,推廣替代性節水技術應用。同時,建議將能源作為西部地區高質量發展的戰略性支柱產業,打破遍地開花、標準不一的發展狀況,高標準、高起點做好頂層設計,規劃建設一批“國家集約綠色能源示范區”,確定最嚴格標準、制定最優惠政策、提出最可靠保障。以示范區為突破口和抓手,帶動全域生態保護和高質量發展。

“我們要以居安思危的精神和過緊日子的態度,未雨綢繆搶抓機遇,實現能源與水的協同發展,把能源和水資源利用規??刂谱?。”劉合稱,圍繞西部地區能源與水的協同安全保障,從更高格局、更遠視野、更大范圍去考慮,跳出西部、跳出能源與水來,將其放在國家戰略配置中尋求系統解決方案,兩方面同時強化。

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