中國的水問題既嚴(yán)峻又復(fù)雜，“水太少（缺水）、水太多（洪澇）、水太臟（污染）”是中國面臨的主要水挑戰(zhàn)。4月中旬出臺的“水十條”將中國水問題再次推到新的政治高度，特別強(qiáng)調(diào)了治水的系統(tǒng)性問題，其中包括水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系、供水安全與水環(huán)境污染的系統(tǒng)解決方案、污染減排與資源化利用等雙贏管理等。

        在當(dāng)今的水問題研究中，“水與能源”的聯(lián)系以及管理越來越受到廣泛關(guān)注，一方面，能源生產(chǎn)離不開水；另一方面，水的生產(chǎn)、輸配、以及污水處理和再生利用都需要大量的能源投入。這個新興問題在新頒布的“水十條”中也有所涉及，關(guān)注如何以能節(jié)水，以水限能，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的多重目標(biāo)。

以能節(jié)水——關(guān)注城市水系統(tǒng)中的能源問題，實現(xiàn)污染減排-碳減排雙贏

        與其它高能耗工業(yè)相比，城市水系統(tǒng)的能耗相對較低，也長期被人忽視。但是，隨著人們對水質(zhì)要求的提高、新型水源的開發(fā)（如淡化海水、遠(yuǎn)距離調(diào)水等）、以及污水處理技術(shù)的升級，城市水系統(tǒng)的能耗強(qiáng)度也在快速增長。美國城市供水和污水處理系統(tǒng)的能耗約占全年總電力生產(chǎn)的3%，中國城市水系統(tǒng)的能耗正在快速增長，但是尚未引起人們重視。

        根據(jù)世界資源研究所對全國近3000座運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠的分析，單位污染物去除的能耗差異較大，相同工藝、相同規(guī)模、相似區(qū)域的污水處理廠中，能效差別可以達(dá)到6倍。就是說，加強(qiáng)污水處理設(shè)施的能效管理可以帶來較大的節(jié)能空間，以成都為例，如果以成都市目前能效最好的處理廠作為參考，到2030年成都中心城區(qū)和郊區(qū)（市）縣已運(yùn)行34座城市污水處理廠有20%的節(jié)能潛力；如果以全國能效最好的處理廠作為參考，則節(jié)能潛力可以達(dá)到27%。同時，應(yīng)該引起注意的是，節(jié)能措施與加強(qiáng)用水需求管理、減少污水排放量相結(jié)合，是城市污水處理設(shè)施管理的最佳成本效益實踐，可以幫助成都市實現(xiàn)到2030年污水處理設(shè)施實現(xiàn)27%-51%的節(jié)能。

        一直以來，城市污水處理總被視為城市能源和成本的“消耗”環(huán)節(jié)，然而污水中所蘊(yùn)含的能量通常是其處理所需能量的2~4倍，在某些情況下更可達(dá)到10倍左右，例如污水處理過程中產(chǎn)生的污泥就富含可再利用的能源物質(zhì)。“水十條”特別指出污泥如果處理不當(dāng)就會產(chǎn)生嚴(yán)重的地下水和土壤二次污染。污泥已經(jīng)成為全球快速城鎮(zhèn)化過程中一個重要環(huán)境問題，目前世界各國都在探索污泥的高效利用方式，如圖所示，通過熱水解-厭氧消化技術(shù)將污泥轉(zhuǎn)化為沼氣，既可部分甚至全部代替污水處理廠日常運(yùn)行所需電耗，也可以用作城市供電或車用壓縮天然氣（CNG），減少一次能源的使用，同時厭氧消化后的污泥可可以處理成生物炭土為城市森林碳匯提供養(yǎng)料。這樣的模式目前在很多國家越來越受到青睞，既實現(xiàn)了城市能量循環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)，同時也踐行了低碳發(fā)展。根據(jù)世界資源研究所分析，這種模式與填埋相比較，可以至少減少95%的溫室氣體排放。

以水限能——聚焦能源工業(yè)發(fā)展中的水資源問題，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的合理布局和有序發(fā)展

        利用世界資源研究所的“水道”（Aqueduct）水風(fēng)險地圖分析不同類型的能源生產(chǎn)地區(qū)的水壓力，可以發(fā)現(xiàn)：能源的主要生產(chǎn)地區(qū)集中在我國極度缺水地區(qū)，而能源作為高附加值行業(yè)也對居民和農(nóng)業(yè)用水形成了競爭。為應(yīng)對空氣污染，耗水量高于其他能源行業(yè)數(shù)倍的煤制氣被提上了日程。批準(zhǔn)新建的煤制天然氣產(chǎn)能中有76%以上將面臨較高或極高的基線水資源壓力。根據(jù)北京與內(nèi)蒙的合作協(xié)議，每年至少有40億立方米的煤制天然氣輸入北京。生產(chǎn)這些煤制天然氣將消耗320億升淡水，足以滿足100萬內(nèi)蒙古人口全年的生活用水需求。

        同樣的問題也出現(xiàn)在新建燃煤電廠的規(guī)劃中。在水資源壓力地圖上標(biāo)注了中國規(guī)劃新建的燃煤電廠位置。其中，51%的新建燃煤電廠選址在水資源壓力較大或極大的地區(qū)。60%的新建發(fā)電產(chǎn)能集中分布在中國6個省份，而這些省份的水資源總量不足全國的5%。

        產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的合理布局需要綜合考慮環(huán)境因素，尤其是水資源可能成為制約因素的極度缺水地區(qū)建立高耗水高污染項目。權(quán)衡產(chǎn)業(yè)發(fā)展的真正成本與效益，中國才能處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源需求之間的矛盾，實現(xiàn)長期的能源安全。   

        在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，資源需求日益增長，同時資源供給卻日趨減少，這使得資源開發(fā)利用的競爭不斷加強(qiáng)，水資源與能源之間的相互影響、以及水資源與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的相關(guān)影響尤為突出，因而理解水-能關(guān)系，并將水-能關(guān)系納入系統(tǒng)治水的考量當(dāng)中，關(guān)注資源的需求管理，“以能節(jié)水”、“以水限能”，對于緩解我國水壓力具有重要意義。

（世界資源研究所是一家獨(dú)立的非營利性環(huán)境政策智庫，其研究工作致力于尋求保護(hù)環(huán)境和改善民生的實際解決方案。該研究所成立于1982年，總部設(shè)在美國首都華盛頓，擁有超過450名專家和員工，與各領(lǐng)域領(lǐng)袖密切合作。澎湃新聞經(jīng)世界資源研究所授權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)本文。）