ENERGY FOUNDATION UNIV 能源基金会 中国燃煤机组用水效率评估 及用水定额提标效果分析 Assessmentonthewaterefficiencyofcoal-firedpower generating units in China and the effect of strengthening waterwithdrawalquotas 同济大学 2020年9月
中国燃煤机组用水效率评估及用水定额提标效果分析 摘要 燃煤发电是我国主力电源，2018年贡献了全国发电量总量的64%.
燃煤发电过程用水 量大.
据测算，2015年燃煤发电淡水取水量约占全国取水总量的9%，是仅次于农业灌溉的 第二大用水部门.
在“西电东输”能源发展战略的驱动下，煤电布局不断西移，约三分之二 的燃煤发电量位于高和极高水压力地区，水资源与电力生产的空间错配加剧了西北等缺水 地区的水资源压力.
面对上述情况，我国出台了一系列管理制度和政策促进电力工业节水管 理，其中，用水定额是基础性的节水政策.
由于我国煤电工业正处于快速的结构调整和技术 进步过程中，燃煤发电用水效率不断提升，必须阶段性地更新用水定额，以跟上技术进步的 步伐，切实指导缺水地区开展节水工作.
为此，2019年12月水利部印发了18项新的工业 用水定额（水节约（2019）373号），对原定额进行了提标，并首次设定通用值、先进值和 领跑值三级指标体系，促进分类对标管理.
本报告首先分析了我国煤电工业国家和地方用水定额的修编历史和特点：然后基于全 国火电机组能效水平对标竞赛中报告的大中型燃煤机组用水数据，采用多元回归模型评估 了燃煤机组的用水效率及其影响因素：最后，估算了落实新版火电工业用水定额的预期节水 量及其货币化节水收益.
结果表明，用水定额标准的地区差异性不强，绝大多数地方标准直 接采用了国家标准的定额数值，难以体现实际用水效率的地区差异.
近年来，我国燃煤机组 用水效率显著提升，约90%的现役机组可以满足2012年版原国家定额标准，由此可见提标 政策是适时的、可行的.
假定大中型燃煤机组均达到提标后用水定额的通用值，则现役 机组可实现节水总量1.22亿㎡².
在最严格的执行情景下，假定水资源稀缺的三北地区达到 用水定额领跑值、其他地区达到先进值，节水潜力可达8.23亿㎡.
在浙江、内蒙古、河南、 河北、山西、甘肃、新疆等7个节水潜力大、水资源压力大的重点省区，按当地水资源税率 和工业用水价格测算的货币化节水收益总额分别为1.48亿元和17.8亿元：如果采用模糊综 合评估方法，考虑水资源的多元社会经济价值，则节水收益总额可达27亿元.
为加强煤电工业的水资源管理，本报告提出以下4点政策建议：（1）统一燃煤机组水 资源管理工作中使用的指标术语、核算方法和核算口径：（2）完善燃煤电厂用水监测体系， 建立数据采集、分析和报告网络：（3）根据不同地区的水资源票赋和技术条件，制定差异 化的地方标准：（4）强制性措施与激励性措施相结合，提高企业节水改造积极性和主动性.
引用建议：张超，李佳雯，中国燃煤机组用水效率评估及用水定额提标效果分析.2020.能源 基金会赠款项目技术报告，G-1906-29810.
中国燃煤机组用水效率评估及用水定额提标效果分析 目录 1引言 2燃煤机组用水方式 2.1燃煤机组主要用水环节及用水指标界定 2.2燃煤机组冷却技术类型及特点 .5 3燃煤机组用水（取水）定额政策现状分析 7 3.1用水定额在火电水资源管理中的作用 3.2国家层面火电用水（取水）定额标准修编 3.3火电用水（取水）定额地方标准比较分析 10 3.3.1地方标准概览 10 3.3.2用水（取水）定额地区差异比较 12 4.中国大中型燃煤机组用水效率评价. 16 4.1数据说明 16 4.2机组用水效率评价 18 4.21单位发电用水量整体变化 18 4.22直流冷却机组用水效率评价 19 4.2.3循环冷却机组用水效率评价 21 4.24空气冷却机组用水效率评价 23 4.3燃煤机组单位发电用水量多元回归分析 25 5.燃煤机组用水定额提标效果分析 ..27 5.1估算数据和方法 27 5.2节水总量计算结果 31 5.3分区域计算结果 33 6.用水定额提标的节水量价值评估 ..36 6.1水资源价值模糊综合评估模型 36 6.2评价指标与数据来源， 39 6.3分省计算结果分析. 41 7.结论与建议 ..42
中国燃煤机组用水效率评估及用水定额提标效果分析 图目录 图1.研究技术路线图 .3 图2.2000-2017年地方用水（取水）定额更新频次， ..10 图3.2000-2017年每年更新省份个数 ...11 图4.直流冷却机组用水（取水）定额地方标准比较 ..4 图5.循环冷却机组用水（取水）定额地方标准比较 ..14 图6.空气冷却机组用水（取水）定额地方标准比较 ..15 图7.对标数据覆盖率 ..16 图8.2017年对标机组冷却技术空间分布 ...17 图9.2013-2017年分冷却技术、分机组容量单位发电用水量变化 ...18 图10.2017年300MW级直流冷却样本机组单位发电用水量频数分布 图11.2017年600MW级直流冷却样本机组单位发电用水量频数分布.. ...20 图12.2017年300MW级循环冷却样本机组单位发电用水量频数分布， 图13.2017年600MW级循环冷却样本机组单位发电用水量频数分布. ...22 图14.我国北方地区不同水源类型的循环冷却机组用水效率评价 ...22 图15.2017年300MW级循环冷却样本机组单位发电用水量空间分布， ..3 ...24 图17.2017年600MW级空气冷却样本机组单位发电用水量频数分布 .24 图18.不同标准下超标机组比例 ...31 图19.2020年不同情景下采用新标准的全国燃煤机组节水潜力 ..32 图20.差异化情景下区分装机容量、所用水源的各类循环冷却机组节水量， 图21.差异化情景下各区域不同类型机组节水量 .. 图22.差异化情景下分省区水压力、节水潜力象限图 ..4 图23.三种货币化的水资源价值模式下的节水效益比较 ...41 图24.直流冷却示意图 ..48 图25.循环冷却示意图 ...49 图26.空气冷却（间接空冷）示意图 ...50
中国燃煤机组用水效率评估及用水定额提标效果分析 表目录 表1.三类冷却技术特点比较. 表2.《GB/T18820-2002》单位发电量取水量定额指标（m/MWh） ..8 表3.《GB/T18820-2002》单位装机容量取水量定额指标（m/s-GW) 表4.《GB/T18916.1-2012》单位发电量取水量定额指标（m/MWh） 表5.《GB/T18916.1-2012》单位装机容量取水量定额指标（m/s-GW) 表6.水节约[2019]373号火力发电机组用水定额（m/MWh） .9 表7.各省自治区用水（取水）定额地方标准划分方式比较 .12 表8.地方标准高于国家标准的情况汇总（m/MWh） ..15 表9多元回归模型参数估计结果 ..6 表10.不同类型燃煤机组单位发电用水量均值 ..27 表11.2020燃煤机组装机容量和发电量估算 ..9 表12.节水潜力计算情景设计. ..30 表13.水资源评价指标体系 .39
