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Water and Energy / 水 与 能 源
池 板 提 供 了 一 种 有 趣 的 潜 力 , 因 为 这 些
处 理 厂 通 常 也 “ 占 用 了 大 量 空 间 ”。 屋
顶 的 太 阳 能 电 池 板 可 以 满 足 饮 用 水 和 废
水 处 理 厂 的 部 分 电 力 需 求 。
热 电 厂 的 冷 却 水
热 电 厂 需 要 大 量 的 冷 却 水 。 冷 却
水 需 求 通 常 与 农 业 和 城 镇 需 求 相 矛 盾 。
大 部 分 冷 却 水 可 以 循 环 使 用 , 但 实 际 上
有 3% 会 被 消 耗 掉 , 主 要 是 由 于 蒸 发 所
致 。 大 部 分 水 会 被 加 热 , 造 成 热 污 染 并
威 胁 水 生 生 物 。 由 于 气 候 变 化 , 很 多 河
流 在 夏 天 会 逐 渐 干 涸 。 此 外 , 燃 煤 发 电
厂 的 水 资 源 足 迹 只 会 随 着 新 的 碳 捕 获 和
隔 离 (CCS) 技 术 而 增 加 。2011 年 , 忧 思
科 学 家 联 盟 (UCS) 报 告 称 , 在 美 国 至 少
有 120 个 易 危 水 域 , 发 电 厂 是 导 致 水 压
力 的 重 要 因 素 之 一 [5]。 能 源 用 水 量 的 预
计 增 长 是 未 来 水 需 求 增 长 的 主 要 因 素 。
为 说 明 这 些 数 字 , 美 国 能 源 部 门
现 在 每 天 回 收 大 约 530Mm 3 (1400 亿
加 仑 ) 的 淡 水 和 大 约 125Mm 3 (600 亿
加 仑 ) 的 海 水 。 每 天 的 公 共 用 水 量 为
160Mm 3 (440 亿 加 仑 ) 左 右 。 假 设 改 善
冷 却 技 术 可 以 节 省 20% 的 回 收 水 , 那 么
公 共 用 水 量 将 节 省 大 约 三 分 之 二 , 也 就
是 65%。
气 候 变 化
我 们 注 意 到 , 对 气 候 变 化 过 程 及 其
对 人 类 和 生 态 系 统 的 已 有 及 预 期 影 响 的
科 学 认 识 已 经 有 了 快 速 进 展 [6]。 但 是 ,
为 减 轻 气 候 变 化 的 影 响 , 人 们 已 经 开 始
研 究 可 再 生 能 源 技 术 , 这 会 增 加 土 地
( 例 如 生 物 燃 料 生 产 、 太 阳 能 场 和 风 电
场 ) 或 水 ( 水 电 ) 的 使 用 。 气 候 变 化 、
人 口 增 长 和 不 断 增 加 的 消 耗 量 , 这 一 切
给 计 划 人 员 、 研 究 人 员 和 决 策 者 造 成 了
巨 大 压 力 , 迫 使 他 们 寻 找 资 源 生 产 水 、
能 源 和 粮 食 。
总 结
同 时 审 视 水 和 能 源 的 使 用 情 况 可 以
得 出 单 独 的 政 策 无 法 得 到 的 宝 贵 结 论 。
这 种 综 合 方 法 很 有 必 要 , 因 为 能 源 是 水
计 划 中 的 潜 在 限 制 因 素 , 而 水 也 是 能 源
计 划 和 运 营 中 的 潜 在 限 制 因 素 。 能 源 可
以 使 我 们 减 少 水 荒 ( 例 如 通 过 脱 盐 ),
水 也 可 以 使 我 们 减 少 能 源 短 缺 ( 例 如 通
过 水 力 压 裂 ), 这 使 我 们 进 退 两 难 。 能
源 是 水 方 案 中 的 潜 在 限 制 因 素 , 水 也 是
能 源 方 案 中 的 潜 在 限 制 因 素 。 但 是 , 也
有 两 者 协 同 作 用 的 案 例 , 例 如 , 在 脱 盐
工 厂 中 进 行 可 再 生 电 力 生 产 。 我 们 需 要
让 水 和 能 源 实 现 全 新 的 密 切 专 业 协 作 。
从 全 球 角 度 看 , 我 们 至 少 需 要 半
个 世 纪 才 能 明 显 降 低 对 矿 物 燃 料 的 依 赖
性 。 因 此 , 实 施 能 源 节 省 措 施 将 能 更 快
见 效 。 我 们 不 仅 需 要 新 技 术 和 更 好 的 经
营 方 法 , 还 需 要 可 以 更 好 地 反 映 水 价 值
的 消 费 模 式 、 生 活 方 式 及 价 格 与 税 率 。
资 源 之 间 的 权 衡 协 商 必 须 公 开 、 透 明 。
节 约 能 源 可 以 节 约 水 , 节 约 水 也 可
以 节 约 能 源 。 必 须 节 约 所 有 , 而 非 部 分
类 型 的 能 源 和 水 。 很 简 单 , 就 是 “ 尽 量
少 用 水 和 能 源 ”。●
参 考 文 献
[1] Olsson, G. ( 2012 ). Water and energy –
threats and opportunities. IWA Publishing,
London.
[2] Lingsten, A., Lundkvist, M., Hellström, D.
and Balmér, P. ( 2008 ). Description of the
current energy use in water and wastewater
systems in Sweden ( in Swedish ). The
Swedish Water & Wastewater Association,
SWWA, www.svensktvatten.se
[3] DOE ( 2006 ). Energy Demands on
Water Resources: Report to Congress on
the Interdependencies of Energy and Water.
http://www.sandia.gov / energy-water / docs
/ 121-RptToCongress-EWwEIAcomments-
FINAL.pdf, retrieved 31 July 2012.
[4] Mielke, E., Anadon, L.D. and
Narayanamurti, V. ( 2010 ). Water
Consumption of Energy Resource
Extraction, Processing and Conversion,
Harvard Kenney School, Energy Technology
Innovation Policy Discussion Paper Series,
2010-15, available at http://belfercenter.
ksg.harvard.edu / files / ETIP-DP-2010-15-
final-4.pdf, retrieved 20 July 2012.
[5] Averyt, K., J. Fisher, A. Huber-Lee, A.
Lewis, J. Macknick, N. Madden, J. Rogers,
and S. Tellinghuisen ( 2011 ). Freshwater
use by US power plants: Electricity’s
thirst for a precious resource. A report
of the Energy and Water in a Warming
World Initiative. Cambridge, MA: Union of
Concerned Scientists ( p. 25 ).
[6] IPCC ( 2007 ). Fourth assessment
report. Climate change 2007, http://
www.ipcc.ch / publications_and_data /
publications_and_data_reports.shtml#1
retrieved 31 July 2012.
关 于 作 者
Gustaf Olsson 是 瑞 典 兰 德 大 学 教 授 ,
联 系 邮 箱 Gustaf.olsson@iea.lth.se
出 版 信 息
《 水 与 能 源 - 威 胁 与 机 遇 》
作 者 :Gustaf Olsson
《 水 与 能 源 – 威 胁 与 机 遇 》 让
人 们 意 识 到 了 水 和 能 源 之 间 的 重 要 关
系 。 它 说 明 了 能 源 在 各 种 水 周 期 作 业
中 有 何 作 用 , 以 及 在 能 源 生 产 和 发 电
过 程 中 水 有 何 作 用 , 又 如 何 被 滥 用 。
人 口 增 长 、 气 候 变 化 以 及 粮 食
和 燃 料 生 产 之 间 日 益 激 烈 的 争 夺 ,
对 水 和 能 源 可 利 用 量 造 成 了 巨 大 压
力 。 水 是 不 可 替 代 的 , 因 此 水 安 全
比 能 源 安 全 更 为 重 要 。 这 一 点 不 可
否 认 , 不 管 是 在 发 展 中 国 家 , 还 是
在 发 达 国 家 。 美 国 的 西 部 地 区 水 资
源 短 缺 , 这 才 是 真 正 的 安 全 威 胁 。
本 书 的 目 的 不 是 说 明 “ 如 何 设
计 ”, 也 不 是 解 决 水 和 能 源 之 间 错
综 复 杂 的 冲 突 , 而 是 系 统 地 列 出 一
些 创 意 、 可 能 性 和 部 分 结 果 。 几 个
技 术 性 较 强 的 章 节 中 说 明 了 如 何 查
阅 更 详 细 的 技 术 文 献 。
IWA 出 版 社 2012 年 6 月 出 版
300 页 , 精 装 本
ISBN: 9781780400266
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水 业 21 中 国 版 特 刊 2013.6