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发电用水对比:核电比煤电用水还多?
2016-03-22 13:41:43   来源:   评论:0 点击:

显然核电淡水用水定额比煤电淡水用水定额低很多。何来核电用水比煤电还多?
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近日读到《中国对话》对国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊锋研究员的访谈,其中提到核电用水比煤电还多,不知道依据是什么。据我所知,大亚湾核电站装机容量2*98.4万千瓦,原设计年用淡水160万方,实际年最高用水65.91万方,现在已经降低到40万方/年,说明核电淡水用水定额在20万方水/100万千瓦装机左右。而燃煤火电100万千瓦装机电厂的淡水用水量在300万方以上。显然核电淡水用水定额比煤电淡水用水定额低很多。何来核电用水比煤电还多?

李俊峰:为何水比能源对中国更重要
 
作者:刘虹桥 来源:《中外对话》 2014年10月24日 字体:  

中国水危机:为何水安全比能源安全更重要?

李俊峰:中国是一个能源缺乏的国家,也是一个水资源缺乏的国家。水安全和能源安全都很重要且息息相关,但是水安全比能源安全更重要、更复杂,也更需要引起重视。从国家层面看,中国石油60%依赖进口,仍可维系;但若10%的淡水资源需要进口,对于中国这样的人口大国、制造业大国而言,将是不可想象的。

中国水危机:中国目前正在实施一项雄心勃勃的能源转型计划,其中最重要的一项任务就是在2050年前实现煤炭使用减半。在减煤过程中,水将发挥怎样的作用?

李俊峰:对中国而言,无论是“高煤”还是“低煤”时代,能源与水都密不可分。中国未来的能源布局应当将水作为一个重要的考虑因素。按目前的设想,我们希望煤炭使用量能够每年减一个百分点,其他能源的比例每年增加一个百分点。

煤炭开采、洗煤、燃煤发电、冷却、除尘、排渣等环节,都需要大量的水。有人可能会认为,减少煤炭使用会节省大量的水。但我们应该注意到,一些替代能源同样需要消耗大量的水。

以页岩气为例,中国计划天然气和页岩气年产量在2030年前达到4000亿立方米,仅开采环节每年就要消耗至少150亿立方米淡水。燃煤发电和燃气发电站都是中国的耗水大户。风能和太阳能项目也离不开水。

中国水危机:如你所说,所有能源都离不开水。根据现行的减煤计划,在能源转型后,能源耗水量是否会减少?

李俊峰:如果用天然气或核电替代煤,耗水量可能减不了太多。因为天然气开采、核电冷却都需要大量的水,核电比煤电用水还多。

中国目前的能源结构调整是“被动的”受制于水资源的制约。煤和煤化工都要以水资源来定,核电也是如此。核电所需的大量冷却水限制了它的选址,沿海核电站可以用海水冷却,内陆呢?抛开安全问题,在内陆发展核电只能建在大江大河上。海洋干枯的可能性很小,但内陆河湖干涸我们已经目睹很多了。未来能源选址、能源种类选择,都不得不考虑水的制约性。

中国水危机:煤炭产业发展已经强调“以水定煤”。现行的能源规划是否已经将水安全纳入其中?

李俊峰:现在还没有这么看待。我们过去对水资源没有那么重视,觉得水是天上掉下来的。过去我们说中国是一个能源缺乏、土地缺乏的国家,但很少把中国看做一个缺水的国家。其实中国的水资源绝不丰富,并且利用的不好,污染很多。

但是,现在应该是已经开始考虑这个问题了。从中央来说,李克强总理在“两会”上提出向水污染、大气污染、土壤污染“宣战”。中央很快出了“大气十条”,现在国家发改委等部门也在紧锣密鼓地编制“水十条”。可以说,现在对水的关注度已经提高到一个很高的水平上。

中国水危机:越来越多的科学研究显示,气候变化会对中国的水资源分布产生影响。这会否影响未来的能源决策?

李俊峰:短期看,水资源的地理分布限制着能源项目的选址。这一点已经在能源项目的前期规划中得到清晰体现——新项目需要在工程书中精确计算耗水量、明确水源供应渠道和应急水源方案。

长远看,能源布局不得不考虑气候变化因素的影响。国家气候中心曾预测说,中国将从“南涝北旱”的格局逐渐转变为“南旱北涝”。显然,降水分布的变化将对中国未来20至30年的能源格局产生重大影响。

以核电站为例,在核电站60年的运行周期里,气候变化的影响会比较清晰了。现在要在安徽、江西等内陆省份规划核电站,就是希望使用长江和鄱阳湖的水源。单位未来真的有那么多水可用吗?我持怀疑态度。鄱阳湖经常干涸,里面是可以放牧的。

中国水危机:现在公众的“反核”声音很大,核电规划会否搁置?

李俊峰:就我的观察,核电如果现在不建,那么以后可能会更困难。核电未来的发展,一是取决于替代能源的发展情况,二是取决于成本。如何未来风电、太阳能发展地很快,核电可能想做都做不了。核电的环保措施越来越高,也增加了发电成本,削弱了核电与其他能源的竞争力。美国现在的页岩气发电成本降到每度电5美分,风电大概5-6美分,天然气发电不到10美分;核电比谁都贵,谁还会投资?

在核电可有可无的问题上,国内有很多争论。不少支持核电的专家说,没有核电无法解决中国的能源问题。那我要问,有核电就能解决问题吗?中国计划在2020年至2030年间发展7000万到3亿千瓦核能。中国到2030年能源需求预计要到27到30亿千瓦。按这个数据,就算把全世界核电站都搬到中国,核电也只能解决中国能源消耗的不到10%。这是一个可有可无的比例。你说核电有多重要?

中国水危机:“十二五”期间,中国在西南地区批复了不少大型水电项目。你怎么看水电在中国的发展前景?

李俊峰:过去十年是水电的黄金时期,今后十年是收尾期。中国水电的发展已经是强弩之末,不是加速发展;80%的理论开发量都已经开发掉了。中国现在的水电已经接近2.5亿千瓦,未来最多能做到3.5亿千瓦。到2030年,中国大规模水电建设应当已经结束。

中国水危机:在雅鲁藏布江、澜沧江和怒江等富有争议的跨境河流上,也规划了许多大型水电站。你做何观察?

李俊峰:这些(水电项目)很可能不会开发了。额尔齐斯河、怒江、雅鲁藏布江等,地理位置遥远、地质条件复杂、开发成本高。许多项目选址在极其不稳定的地质带上,还有一些处于高风险的地震带上。在这些地区继续建水电,要慎之又慎。就像我说的,水电的黄金开发时期已经过去了。

从政治层面看,环保意识对高层决策的影响已经显现。前任总理温家宝在他的第二个任期里,已经大大减缓水电项目批复计划。大家都是慢慢在改变。

中国水危机:那么,中国未来的能源结构将如何调整?

李俊峰:这很难预测。我们必须汲取国外的经验,要两条腿走路:一是加速非化石能源的发展,二是把化石能源弄干净。对中国来说,最重要的是“多能互补”。

我不是反对核电,但核电只是能源发展中的一小部分。太阳能、风能、水能、天然气都要继续发展,最终过渡到非化石能源。

同时,我们应当提倡节能、提高能效。这是不得不做的。我们必须给“发展”戴上两个“龙头”:一是环境容量,二是能源容量。新项目批复必须满足不突破环境容量、不对能源容量带来多大损害的前提。具体到能源问题,就不能再批复需要大量耗水的项目;任何一个新建设项目,都必须提供水源供应的计划和合同。

在宁夏,新建燃煤电厂如果想采用“水冷却”技术,就得先找到水源。实际上,由于宁夏省的水资源基本已经分配完,新建项目没有别的选择,不得不采用节水措施,或改用耗水较少“空气冷却”技术,但这都意味着成本的增加。

(来源《中外对话》作者:刘虹桥,中外对话与“中国水危机”合作的水项目分析师。加入中外对话之前,她供职于中国领先的财经媒体财新《新世纪》周刊和中国最有影响力的日报《南方都市报》,并获多个奖项。)



空冷肯定比水冷成本高,初始投资和运行成本都要高一些,尤其是运行成本。
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贾老师有没有这方面的数据,不要求精确、非常粗的都行。
博主回复(2014-11-5 21:48):因为空气的冷却效率比水低很多,空冷需要更大的冷却面积,因此空冷塔的初始投资大约是水冷塔的3倍。但空冷没有水冷中净化水、处理水垢等问题,运行成本要低一些。


博主回复(2014-10-29 19:46):如何理解循环就水量大?正是因为循环利用,所以新鲜水的消耗比较少。大亚湾核电站的数据是实际发生的,说明核电实际的用水比火电少很多!单位装机的用水量要低一个数量级。


你的耗水没有包括用来冷却的海水。
不过我认为海水没有被消耗,虽然有温升不能超过5度的限制,还是和耗水有区别的。
博主回复(2014-11-1 19:50):这里指的是淡水(而且是新鲜水)。海水用得再多也无关缺水。




 

中国哪怕经济增长速度有所减缓,但依然是世界上最大的矿物和能源商品消费国,而现在,这个国家也走到了一条腿还停留在过去,一条腿正踏入未来的关键节点。Oilprice.com刊文指出,中国正在推行雄心勃勃的计划,要大量建设核电站,同时准备关闭100座燃煤电厂,后者很可能从来就没有消耗过一吨保守诟病的化石燃料。

这听起来似乎有些吊诡,但事实就是那样——绿色和平组织日前发布的一份报告显示,在今年前九个月时间当中,中国中央和地方政府就向155个新的煤电项目环境许可。平均下来,每周就有4家燃煤电厂获得批准。

对此,绿色和平组织当然发出了警告,指出如果这些电厂都满负荷开工,会发生怎样的情况(他们的年度碳排放量加起来,等于巴西全国),但是接下来,他们又做出了令人吃惊的结论——这些电厂或许一个都不会真正建成。这是因为,对于他们生产出来的能源,中国将没有相应的需求。根据这份报告,在中国,煤的使用已经连续四年止步不前,煤电利用率在持续下滑。中国超过一半的煤电产能现在都处于闲置状态。

那么,为什么要允许建这些煤电项目呢?绿色和平组织解释说,这是因为中国在3月间将环境评估的权力下放到了各省,而各省尽管对污染也有担心,但毕竟还是自己对于煤电项目的小算盘更加重要。《纽约时报》11月间的报道指出,这些电厂可以让各省的国有企业获得可靠的收入,建设新电厂能够提升本地的经济增长数字,后者对于省级官员的政绩评估意义非凡。还有非常重要的一点在于,煤电项目能够成为稳定的地方税收来源,而可更新能源项目是不能课税的。

煤电是中国空气污染的重要源头

绿色和平组织称,这些新的燃煤电厂的资本支出巨大,估计达到740亿美元,正是中国经济“债务支出成瘾”的体现之一。中国国内生产总值的增长大约一半都来自投资。该环保组织估计,从2009年到2014年,中国在低效甚至无效的项目上总计浪费了近7万亿美元资本支出。糟糕的投资决定之所以层出不穷,很大程度上是因为资本容易获得,而利率又很低。

中国“煤电泡沫”绝非绿色和平组织的耸人听闻,中国官员和学者们也在一再发出警告。

“中国的煤电产能已经超过了将来可能的需求。”中国水力发电工程学会副主席张博庭对《纽约时报》表示,“未来若干年内,我们就会看到这些电厂成为了怎样的浪费。这样的事情,在钢铁和水泥行业都已经发生过了。”

相对于燃烧大量煤炭来满足电能需求,更可能的结果还是将可更新能源纳入电力版图。政府已经明确表示,到2020年,即五年之后,中国15%的能源消费都将摆脱化石燃料。这就意味着核能将变得很重要。

尽管2011年福岛核灾难使得很多国家选择了远离核能,但是中国却大胆做出了拥抱的姿态。

中国酷爱五年计划,在最新的这一覆盖2016年至2020年的五年规划当中,政府将投资780亿美元建立7个新的核反应堆。国际能源署指出,根据规划,到2020年底前,中国的核能发电量将达到88千兆瓦。到2030年,中国预计将有110座反应堆在服役,而到2050年,中国预计会累计投入1万亿美元,将核电扩张到250千兆瓦,相当于全球核能的四分之一。

在这些宏伟目标面前,中国当前的核电规模就变成了小矮人。目前,中国只有27座反应堆在工作,以及24座在建。计划正在逐渐成型。政府已经批准建立6座中国自主设计的华龙一号反应堆,而他们的美国对手现在也加入了反应堆建设大战。彭博报道称,西屋电气在多年延误之后,终于要于2016年在中国启动其第一个AP1000核反应堆。这座反应堆位于浙江省东海岸,AP1000属于压水反应堆,电力输出水平是1100兆瓦。

西屋首席执行官罗德里克(Daniel Roderick)介绍说,中国未来十年将建设10个AP1000反应堆。

不过,中国绝不会满意于只接受外国技术,他们希望谋求自己在核能领域的霸主地位——他们想成为世界第一核电出口国。

中国开发的华龙一号技术

10月间,习近平主席与英国签署协议,要在英国建设核反应堆。根据安排,中国广核集团将获得欣克利核电厂33.5%的股权。这座180亿英镑的电厂将创下造价纪录,未来可以满足英国7%的电力需求。

阿根廷也在向中国寻求技术支持,想让中国帮助他们建设核电站。11月,两国签署协议,中国核工业集团将帮助这个南美国家建设第四座核反应堆。

中国的核技术出口预计还将呈现增长态势。该国计划到2020年前出口8座本国设计的反应堆,其中当然也包括著名的华龙一号。

《福布斯》报道说,中国在全球核电厂建设竞争当中的有利条件,除开技术的独特之外,还在于他们能够以比西方国家低得多的成本来建核反应堆。比如,阳江的6个核反应堆,总成本预计约为115亿美元,比西方正常情况下的价格便宜了三分之一,而海南岛两座600兆瓦的反应堆,则只要31亿5000万美元。

分析师们指出,华龙一号的价格比美国核反应堆的均价低大约30%。今年5月,中国在福建开始了第一座华龙一号反应堆的建设。



 

中国已运行的燃煤电厂的年耗水量约为74亿立方米,且有近一半装机建在“过度取水”地区。此外,截至2013年底, 还有装机容量约237吉瓦的煤电厂计划建于“过度取水” 地区,约增加年耗水量18亿立方米。在这些区域内,煤炭产业的进一步扩张将使中国很多水资源本就匮乏的地区陷入更严重的水资源危机。

绿色和平选取了“煤水矛盾”突出的黄河一级支流——窟野河进行案例研究。窟野河地处黄河中游的“能源金三角”,流经内蒙古自治区鄂尔多斯市和陕西省榆林市,是黄河重要的水量补给来源。

研究指出,目前该流域内水资源供需矛盾尖锐,地下水超采严重,窟野河甚至出现了严重的河道断流现象,已经成为季节性河流。然而,这个流域的煤炭行业仍在扩张中,预计到2020年,窟野河流域内仅煤炭产业的需水量就超过该流域规划的2020年总供水量。这意味着,煤炭产业的进一步扩张将使其与民生、农业和生态以及其他产业抢水的情况愈演愈烈。

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