中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：水是許多行業(yè)不可或缺的“好伙伴”，電力行業(yè)當(dāng)然也不例外。水與電力的關(guān)系算得上“你中有我，我中有你”。一方面，無(wú)論是居民用水還是工商業(yè)用水，都需要用電來(lái)幫助輸送；另一方面，電力生產(chǎn)過(guò)程中又需要消耗大量的水。
那么，究竟哪種發(fā)電方式用水最多呢？美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（U.S. Geological Survey）近日發(fā)布了一份報(bào)告，對(duì)美國(guó)電力行業(yè)的用水情況來(lái)了個(gè)大排名，找出了美國(guó)發(fā)電領(lǐng)域的“用水王”。
該報(bào)告通過(guò)測(cè)量每生產(chǎn)一千瓦時(shí)電力用多少升水，詳細(xì)列出了在美國(guó)每種能源發(fā)電所用的水的數(shù)量。美國(guó)能源信息署（EIA）的數(shù)據(jù)顯示，2014年，美國(guó)發(fā)電量最多的仍然是燃煤發(fā)電，占到總發(fā)電量的38%；其次是天然氣發(fā)電占到總量的27%；核電占比居第三位，為19.5%；其余的水電、非水電可再生能源發(fā)電分別占到6%和7%；另有一小部分來(lái)自其他能源發(fā)電。所有這些發(fā)電方式在電力生產(chǎn)過(guò)程中的用水量都是不同的。
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的報(bào)告，在美國(guó)，核能發(fā)電和天然氣蒸汽發(fā)電的單位發(fā)電量消耗水最多。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局分析指出，核能發(fā)電與其他發(fā)電方式略有不同，有一些獨(dú)特的需要用水之處。比如，除了發(fā)電要用水，核電站還需要用大量水來(lái)冷卻燃料棒，這是其他發(fā)電方式所沒(méi)有的。而天然氣發(fā)電耗水量大，則是因?yàn)樘烊粴忾_(kāi)采過(guò)程中也要大量用水，因而增加了用水總量。不過(guò)，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局同時(shí)指出，相對(duì)而言，天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（NGCC）的效率要更高一些，用水量也有所減少。
對(duì)于發(fā)電量中占“大頭”的燃煤發(fā)電，其單位發(fā)電量的耗水量反而相對(duì)比較少。但是，由于燃煤發(fā)電在全美整個(gè)電力供應(yīng)中占比居多，所以其用水總量卻是高于核電和天然氣發(fā)電的。
生物質(zhì)能發(fā)電雖然不是美國(guó)發(fā)電的“主力”，但是其發(fā)電過(guò)程中的耗水卻是一點(diǎn)也不少。因?yàn)槠溆行╊?lèi)似天然氣發(fā)電，除了生產(chǎn)電力需用水，植物生長(zhǎng)過(guò)程中也要用掉大量的水。水電就更不用提，顧名思義，用水是少不了的，只是更為清潔而已。至于風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電，該報(bào)告認(rèn)為，當(dāng)這兩項(xiàng)作為獨(dú)立的供電來(lái)源時(shí)，其所消耗的水量幾乎可以忽略不計(jì)。
美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的報(bào)告指出，事實(shí)上，決定一家電廠最終用水量的關(guān)鍵因素，是該發(fā)電廠的冷卻系統(tǒng)。美國(guó)傳統(tǒng)的電廠要么使用直流冷卻系統(tǒng)（once-through system），要么使用冷卻塔（cooling tower）來(lái)進(jìn)行冷卻。其中，直流冷卻系統(tǒng)一般是從河流或湖泊中取水，在電廠中幫助發(fā)電后在將其排放回河流或湖泊中；而冷卻塔則是循環(huán)利用冷卻水，不是只用一次就將水排出。
對(duì)比兩種用水模式，冷卻塔在運(yùn)行中會(huì)有一定量的水被蒸發(fā)，因此要比直流冷卻系統(tǒng)平均多用30%到70%的水。但是，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局指出，傳統(tǒng)的測(cè)量方法沒(méi)有將使用直流冷卻系統(tǒng)帶來(lái)的連鎖反應(yīng)計(jì)算在內(nèi)，該系統(tǒng)需要將較高溫度的水重新排放到河流或湖泊中，會(huì)導(dǎo)致河水或湖水水溫上升，由此帶來(lái)的影響也需要被算在內(nèi)。
據(jù)了解，由于將發(fā)電用過(guò)的冷卻水排放到河流或湖泊可能會(huì)對(duì)植物和野生動(dòng)物產(chǎn)生影響，美國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi)始實(shí)行的聯(lián)邦監(jiān)管規(guī)定，此后建設(shè)的電廠都要使用冷卻塔。
油價(jià)網(wǎng)撰文指出，隨著全球氣候變暖，美國(guó)的許多地區(qū)用水日趨緊張，因此許多從前根本不關(guān)注用水的公用事業(yè)公司，如今在忙著修建電廠的同時(shí)，也開(kāi)始重視水的問(wèn)題。
例如，2011年，德克薩斯州遭受有記錄以來(lái)最為嚴(yán)重的干旱，百日內(nèi)氣溫居高不下，導(dǎo)致電力需求急劇上升了6%，隨之而來(lái)的，發(fā)電用水量也上升了9%。與此同時(shí)，水庫(kù)的存水量卻是持續(xù)下降，德克薩斯州被迫修建了一條新的輸水管線，以保障其Luminant燃煤電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
另有阿拉巴馬州的Browns Ferry核電站，在2007年到2001年間，由于田納西河的水溫超過(guò)了聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法使用，不得不幾次中斷運(yùn)行。
加州也曾有過(guò)類(lèi)似經(jīng)歷。持續(xù)干旱導(dǎo)致用水嚴(yán)重短缺，圣地亞哥市不得不花費(fèi)10億美元打造了Carlsbad海水淡化項(xiàng)目，每天從太平洋獲取5000萬(wàn)加侖的淡水，以保證30萬(wàn)人口的用水。而維持該項(xiàng)目正常運(yùn)行，使用的正是天然氣。由此可見(jiàn)，能源和水還真是“難舍難分”。
