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中国煤炭和电力产业面临用水挑战

汇丰银行的陈伟欣指出,中国许多煤炭企业的用水效率低下,将限制未来发展。

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在一些地区煤炭产量已经受到缺水的影响。图片来源:绿色和平

中国需要煤炭,煤炭需要水,这是无可避免的事实。从开采到发电和煤炭化工的煤炭产业,占据了中国取水量的六分之一。这是不可持续的,某些地区煤炭开采已经受到限制。我们相信,中国通过采取高能效增长政策和提高技术,必然能够实现可持续的用水。否则,与煤炭产业相关的取水量的日益增加将进一步限制发展。

中国约1.5万座煤矿中的七成左右都位于缺水地区,估计其中的40%更处于严重缺水区域,特别是在华北地区。一些地方的煤炭生产,尤其是较小的煤矿,已经受到了水源短缺的严重阻碍。

在煤炭开采中,水主要被用于冷却设备、减少粉尘、冲洗巷道及扑灭火灾。中国大约95%的煤炭都是在地下开采的,由于水经常被抽到地表以防止产生威胁矿工安全的裂隙,采煤过程对地下蓄水层的破坏很大。如果把从蓄水层中抽出的水和常规煤矿运营中所用的水量加在一起的话,每吨煤的取水量将增加9倍。

在燃烧发电之前,为了提高煤炭质量要洗煤。洗煤过程中会减少煤炭中的灰分和硫,从而提高能含量。洗煤也会减少需要运输的煤炭重量,同时发电中的脱硫也会相应减少,而脱硫过程是要消耗电力的(寄生功率损失)。

中国的湿洗煤炭有其劣势。比如,中国的很多煤炭从地质角度来说形成时间较短,在水中会迅速分解,并不适合湿洗法。而且,冬季中国北方的低温增加了结冰的风险,这就意味着一些煤炭不能被湿洗。尽管存在这些劣势,但中国约94%的煤炭都采用湿洗法,因为这种方法在消除灰分方面的效率比干洗法更高。

去年,中国的电力有75%都来自煤炭。燃煤发电占了中国煤炭消费量的一半。中国90%的火电厂都使用水冷法,在运行良好的情况下,大部分水仍然留在发电厂内并得到循环利用,但是,有大约12%的通过蒸发流失掉了,这就意味着每过八年就必须完全换水。

发电厂还可以采用干冷法(使用空气),这种方法需要的水还不到湿冷法的十分之一。截至2010年底,中国只有5%的发电厂使用干冷法,所有这些电厂都在北方省份等缺水地区。 因为干冷发电厂一般需要使用所生产电力的10%来带动巨大的风扇,所以干冷发电厂的造价更高,寄生功率损失也更大。

未来十年,中国的能源消费预计会大量增加,其中许多都将是燃煤所发电力。这样一来,就必须实现大幅度的技术进步,以提高整个煤炭链中的用水效率。此外,我们认为增加可再生能源的使用也有助于节水,因为风能和太阳能发电几乎不耗水。

中国约80%的氨是通过合成方法从煤炭中生产的。中国尚处于萌芽期的煤炭化工产业也使用煤炭来生产焦炭,这被用作炼钢和其它冶金过程中的还原剂。

中国正在迅速扩展其煤炭化工产业的规模,但令人吃惊的是,新煤炭化工厂比老的更加耗水。这样一来,煤炭产业这个部分的用水量可能会增加,尽管其整体用水程度低于煤炭链的其它部分。

过去十年,中国煤炭产业的规模增长显著,但增长率似乎会有所放缓。随着煤炭企业的经营战略从增长转向整合,这一趋势已经在发生。

对煤炭产业的投资决策(无论是企业、投资者还是贷方),都越来越必须将与水相关的风险考虑在内。如今任何人要对一个煤炭项目投资或放贷,都必须清楚在项目周期内(十年或二十年)是否会发生因水受限的情况。人们也必须越来越强调用水风险的评估。

尽管中国的煤炭产业是一个用水大户,而且主要在缺水地区经营,但许多企业的用水效率依然低下。不过,改进的空间还是很大的。中国政府非常清楚其面临的水源短缺风险,为了追求“可持续”发展,中国将努力提高能效和用水效率。



翻译:奇芳

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