《实施最严格水资源红线要求 约束煤炭开发利用》研究成果发布

2014-12-24


2014年12月24日,在国际环保机构自然资源保护协会(NRDC)与世界自然基金会(WWF)的共同支持下,中国煤控项目在京发布最新课题研究成果:《实施最严格水资源红线要求 约束煤炭开发利用》。

本研究由中国水利水电科学研究院主导完成,该研究院教授级高工仇亚琴女士向媒体介绍了课题的主要内容。煤炭开发消费全过程与水资源紧密相关。中国水资源问题严峻,水资源总量位列世界第六,但单位国土面积水资源量仅为世界平均的83%,中国政府需要实施最严格的水资源管理制度。本课题从煤炭消费的开采、运输、转化、利用等全过程出发,通过对取水、用水、排水等各个环节的研究,结合最严格水资源管理制度的要求,分析煤炭消费全过程对水资源的影响以及水资源对煤炭开发利用的约束,同时对不同煤炭消费总量控制情景下的水资源协同效应给出定性描述与定量分析。

煤炭消费全过程对水资源的影响

中国煤炭资源和水资源呈逆向分布特点,尤其中国西北地区水资源贫乏。煤炭资源储量西多东少、北丰南贫,而水资源分布则是南多北少。大部分重点煤炭基地处于水资源供需矛盾较为突出的地区,水资源严重制约煤炭基地的生产建设发展。

全国14个大型煤炭基地大多存在不同程度的缺水。其中,晋陕蒙宁甘等地区水资源供需矛盾尤其突出,其原煤产量超过全国总产量的60%,而水资源占有量仅为全国总量的4.8%;部分地区煤炭开采洗选用水量超过了区域工业用水总量的50%,这对缺水地区水资源供需形势产生了较大的影响。此外,煤炭转化利用相关的火电及煤化工等高耗水行业持续发展,其对水资源的需求难以满足,往往只能挤占生态环境用水,相应的取用排水过程也对区域水资源和水环境形势带来了严重挑战。

煤炭开采过程直接破坏了地下水含水层结构,导致土地塌陷和土壤沙化。不间断、大规模采煤引起的地面塌陷、地下水漏斗以及水污染等,对区域水资源造成极大的破坏。煤炭运输过程中,煤炭飞扬造成周围环境的污染,同时也带来了地表水以及地下水环境的污染;煤炭开采及转化利用过程中的矿坑水以及废污水排放对区域水环境产生了严重影响,造成局部地区地表水与地下水环境恶化。

据测算,2010年全国矿坑涌水总量达到61亿m3,虽然只占全国地下水资源量的0.7%,但是在局部地区,矿坑涌水量高达地下水利用量的77.6%,影响了地下水的良性循环;另一方面,全国矿井水利用率尚不足60%,矿井水利用量约为36亿m3,造成了地下水资源的流失和浪费。

在煤炭储量丰富、产量较大的地区,煤炭生产和消费相关行业被视为区域支柱产业而加以大力扶持,煤炭消费下游产业链的发展规划容易忽视区域水资源承载能力的约束。而煤炭消费相关行业往往属于高耗水、高污染和高排放产业,在经济利益的驱使下,只能通过挤占生态环境需水满足其发展需求。这对当地的水资源和水环境状况无疑是雪上加霜,引起了水资源及生态环境恶化的连锁反应。

水资源对煤炭开发利用的约束

随着工业化、城镇化深入发展和全球气候变化影响,中国水资源、水生态、水环境面临更加严峻的形势。为此,2011年,《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》做出了在中国“实行最严格的水资源管理制度”的决定,要确立水资源开发利用控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”。2012年,《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》又进一步对“三条红线”管理与保障措施提出了具体要求,正式确定了各规划水平年(2015、2020、2030)的全国用水总量、万元工业增加值用水量、农田灌溉水有效利用系数和水功能区水质达标率等四项具体控制指标。

2014年,习近平总书记提出了关于“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,水资源的合理开发、高效利用和节约保护被提升到了新的高度,以实现经济社会和资源环境的可持续发展为目标,对当前水资源管理和保护具有重要意义。

合理确定煤炭相关行业的水资源红线是实施煤炭消费水资源控制的重要基础。本课题主要考虑煤炭消费的重点行业,包括煤炭开采洗选业、钢铁、水泥、建筑、电力、焦炭、现代煤化工以及其他(主要是造纸和纺织业)等。同时,考虑不同行业节水潜力以及发展需求,在节水技术应用和行业合理布局的条件下,综合确定煤炭开采洗选和转化利用各部门在未来各水平年的用水总量约束。

据测算,煤炭消费各部门用水总量控制红线近期内呈现出逐步升高趋势,预计于2020年达到峰值746.98亿m3,较2010年用水量增加了69.66亿m3,增长幅度为10.3%。在2020年之后,煤炭消费各部门用水总量控制红线基本呈下降趋势,一方面是由于行业发展速度的减缓,另一方面是节水水平不断提高的结果。

煤炭总量控制情景下的水资源协同效应

结合不同的煤炭消费总量控制情景和煤炭相关部门用水模式,课题分析中设置了四套方案,分别是常规模式基准情景,常规模式煤控情景,节水模式基准情景,以及节水模式煤控情景。



图1 常规模式下不同情景煤炭消费用水总量及水资源红线对比


图2 节水模式下不同情景煤炭消费用水总量及水资源红线对比


从整体来看,随着煤炭消费高峰的到来,煤炭相关产业面临着较强的水资源约束,尽管节水模式比常规模式对应情景下的用水总量有较大程度的下降,但是在近期内仍不能满足用水总量控制红线的要求,只有更加严格地控制电力和煤化工等高耗水产业才能确保满足用水红线的约束。分析可知,一方面节水技术在煤炭开采洗选和转化利用的用水总量控制方面发挥了巨大的作用,另一方面实行煤炭消费总量控制对于煤炭相关行业用水总量的影响也十分显著,二者对于降低煤炭消费用水总量、缓解区域水资源供需矛盾具有重要作用。要实现煤炭消费与水资源开发利用的协调发展,煤炭总量控制和节水技术应用缺一不可。

相关政策建议

仇教授代表“中国煤控项目”课题组建议:应坚持发展煤炭资源开发转化与水资源、水环境承载力相协调的基本原则,合理确定煤炭相关产业建设布局和建设规模;全面贯彻落实最严格水资源管理制度,合理规划煤炭相关行业的用水需求,强化用水与排水的监督管理。

NRDC能源、环境与气候变化高级顾问杨富强博士表示,煤炭消费导致北方地区,特别是西部地区缺水情况尤为严重,在煤炭发展规划和行动中,西北的煤炭开发利用正在加速;为避免区域供用水矛盾和生态环境压力的进一步加剧,实施最严格的水资源管理制度、政策和节水要求,与此并重,采用区域性的煤炭消费总量控制,双管齐下,紧密配合,保障中国的西北地区的经济社会可持续发展,煤炭消费总量控制势在必行。

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