浙江安力能源水发电的原理示意图-二次能源和一次能源

　　2022年天下用水量5998.2亿m³，农业用水量为3781.3亿m³，占用水总量的63.0%，大批的农业用水挤占了其他行业的用水分额，产业用水量仅为968.4亿m³，不敷农业用水量的1/3；糊口用水量为905.7亿m³，仅占总用水量的15.1%；而生态用水作为绿色可连续开展的主要根底，仅为342.8亿m³，约为农业用水量的1/12、总用水量的5.7%，远低于我国生态需水量请求。用水构造不公道，第一财产用水量高，一方面招致大批水资本华侈，另外一方面使得我国水资本转化为海内消费总值的服从较低。跟着天然资本大批开采和天气前提不竭恶化，将来开展不只要存眷经济的增加，更要着眼于人与天然调和共生。2024年印发的《中共中心 国务院关于放慢经济社会开展片面绿色转型的定见》中提出，要放慢经济社会开展片面绿色转型，构成节省资本和庇护情况的空间格式、财产构造、消费方法、糊口方法，这请求我国将来用水构造需向“高效低耗，生态友爱”标的目的改变，促进水资本、食粮、能源一体化、全链条节省和全历程办理。

　　别的，倡议放慢促进南水北调西线工程，完美优化南水北调西线工程计划计划，为黄河上中游、河西走廊和新疆等西北干旱地域供给不变的水资本保证。将供水根底设备建立作为鞭策地区高质量开展的重点范畴，不只无望改动西部大面积荒凉的形态，修建不变的生态屏蔽，还为大面积开辟后备耕地、处理国度食粮宁静成绩供给了能够，也将为大范围开辟西部能源资本，支持哈密国度级当代综合能源财产化树模基地、宁东能源化工基地、库布其戈壁鄂尔多斯中北部新能源基地、榆林国度级能源化工基地和华能陇东能源基地等多个能源产业基地的建立，和增进工具部地域的平衡开展奠基坚固根底。

　　关于北方经济兴旺地域，应根据“藏粮于地”的请求，施行地盘办理步伐和农业手艺立异，充实操纵现有的地盘资本，以确保食粮消费的可连续性和不变性。在有前提的地域新增耕空中积，弥补因水资本紧缺地域压减浇灌面积而削减的食粮综合消费才能。别的，应充实熟悉到食粮商业陪伴的假造水畅通带来的水资本设置不公道成绩，将实体水与假造水兼顾办理，成立丰水与缺水地域的地区间假造水抵偿轨制。

　　东北地域是我国最主要的商品粮消费基地和食粮减产地区。在水资本承载力范畴内，应发掘食粮产能提拔的空间与潜力，同时严厉掌握水资本开辟操纵强度，避免呈现水资本毁坏性开辟操纵征象。2000—2010年东北地域的湿地丧失速度急剧上升，是1990—2000年间丧失率的2.8倍，而近20年大兴安岭南麓、三江平原和东三省各省会都会周边等黑土区耕空中积净增量达2000多km²，表白东北地域在开荒过程当中，耕地与林地、草地和湿地存在互相转换。同时近20年东北地域农业浇灌用水量增长约78亿m³。倡议经由过程庇护性耕耘动作和地盘整治步伐，不变现有耕空中积；充实操纵东北地域水土资本婚配较好的劣势，经由过程农业和水利步伐革新中低产田为高尺度农田，适度开展浇灌面积，进步食粮单元面积产量，建立优良商品粮消费基地。

　　第二个阶段为观点深化期（2014—2015年）。跟着研讨的深化，核心转向详细地区特别是国度、流域、地区及都会的WEF优化设置。这一阶段的研讨重点包罗生物多样性、体系懦弱性和影响身分的阐发，旨在探究多标准下的WEF资本设置战略，以完成资本的高效操纵与可连续办理。

　　自2010年起，我国能源消耗总量初次逾越美国跃居环球首位，并连结年均3%的增加速度。至2022年，我国能源消耗总量已达54亿t尺度煤，此中煤炭的消耗比重为56%，相较于2013年降落了11.4%；而石油、自然气和非化石能源的消耗比重别离提拔至18%、8.4%和17.6%，较2013年别离增加了0.9%、3.1%和7.4%。鉴于能源举动是温室气体排放的次要泉源，发生的温室气体占有总排放量的77.7%，且以煤为主的能源构造在短时间内难以底子改动，使得我国在促进能源低碳干净转型时面对着既要保证能源宁静又需统筹低碳开展的两重应战。在环球范畴内，已有132个国度和地域提出了完成碳中和的工夫表，此中大都国度方案在2050年完成这一目的。从碳达峰到碳中和的过渡，天下列国均匀需求超越50年的工夫。比拟之下，我国颁布发表的碳达峰到碳中和的距离工夫仅为30年，这无疑是一个更加紧急的使命。思索到我国仍处于产业化和城镇化历程中，一次能源消耗仍显现增加趋向，碳排放量也响应处于上升阶段，这意味实在现碳达峰碳中和对我国能源和经济可连续开展的请求更加严厉，需求采纳愈加主动有用的步伐。

　　当前，WEF耦合体系的研讨不只聚焦于内部水、能源、食粮及其之间的互相感化，还深化探求了内部身分对体系的影响。内部特性阐发偏重于牢靠性、协同性及相干性等方面，重点量化各要素间的互相影响；而内部影响阐发则涵盖天气变革、极度气候、天然灾祸等天然身分，和都会化、经济环球化、地盘操纵变革等社会身分，从韧性、弹性及可连续性等多维度评价WEF耦合体系对外界滋扰的呼应才能。WEF耦合体系的协同宁静开展旨在经由过程内部供需均衡与内部资本设置优化，提拔资本活动与转化服从，同时借助社会与当局调控手腕，加强体系抗风险才能，增进体系内部与内部情况的调和共生，终极完成地区可连续开展。这一历程不只请求确保水、能源、食粮各子体系在数目与质量上的充沛与宁静，还需经由过程经济、社会与情况效益的综合提拔，构建宁静、低风险的资本供给轮回系统。

　　在食粮方面，2022年环球食粮产量为28亿t，我国食粮产量6.86亿t，居环球之首，占环球食粮产量的24.5%，用不敷环球9％的地盘完成了约占天下1/4的食粮产量，赡养了天下近1/5的生齿。但我国人均耕空中积只要1.36亩（1亩=1/15hm²，下同），不敷天下均匀程度的40%。鄙人图中，食粮供需比为食粮总产量与消耗量比值，操纵2013—2022年人均耕空中积增幅比表征食粮消费才能变革状况，操纵人均耕空中积表征食粮资本天禀前提。发明黑龙江、内蒙古、吉林食粮资本天禀前提优秀，是少数人均耕空中积超越天下均匀程度的地域；上海、贵州、北京、江苏、安徽、山西、黑龙江人均耕空中积呈上升趋向，其他地域近10年人均耕空中积增幅比均小于0；北京、上海、浙江、广东等地食粮供需比小于1，需求从内部调入食粮以满意需求。持久以来，“北粮南运”构成的农业“北水南调”假造工程已明显影响水资本散布，北方地域作为食粮消费主力，浇灌用水量增长浙江安力能源，加重了水资本压力。

　　针对西北地域农业用水比重较大，但用水服从和效益相对低下，而产业和城镇开展对水资本的需求难以保证等状况，倡议充实阐扬市场机制感化，鞭策水资本从丰水地区向缺水地区、从操纵效益低的利用者向效益高的利用者让渡，保证高效益行业的用水需求，立异能源财产反哺地区、反哺农业的长效机制，在水权买卖中实在保证农人权益，让能源财产开展最大水平、最大范畴惠及民生。

　　跟着我国南北方食粮消费格式的严重变革，“北粮南运”征象伴生了农业假造水“北水南调”，必将对缺水的北方地域水资本和生态体系不变和地区经济社会开展发生负面影响。倡议不变北方食粮消费才能，减轻北方缺水地域食粮消费压力。偏重从调解农业财产规划动手，在国度主体功用区建立布景下，在北方地域施行食粮减产方案，培养食粮增加新动能，重点在江苏、湖北、湖南、四川、江西、安徽等地加大灌区节水革新力度，规定一批主产粮市、主产粮县，打造一批可以供给不变粮源的地区。

　　以西南水电基地为主要节点，做好风能、太阳能资本的普查事情，精准把握资本空间散布与开辟潜力。依托国度水网建立，深化展开西南地域的“水风景储”一体化计划、开辟、运转、送出与消纳等体系研讨，构成科学公道的开辟规划和时序摆设。兼顾促进水风景综合基地开辟建立，经由过程优化资本设置，进步能源操纵服从，构建干净、低碳、宁静、高效的能源系统，满意经济社会开展能源需求，助力“双碳”目的的完成。

　　倡议增强水资本与能源综合办理，增进完成水与能源协同调控。京津冀地域社会水轮回全历程的能耗占地域能源消耗总量的12%，此中公开水开采的总耗能每一年超越40亿kW·h。因为公开水水位降落，每度电可开采的水量已由20世纪80年月的8m³削减到不敷1m³，消费1kg食粮所需的浇灌水量由1m³削减到0.4m³，但浇灌的耗电量却由0.12kW·h增长到0.45kW·h。跟着南水北调中线工程的通水，受水区公开水开采的耗能将由近况的每一年63亿kW·h削减到每一年不到40亿kW·h。在京津冀协同开展的框架下，应深化研讨水与能源的纽带干系，突破部分束缚，增强水与能源的综合办理。

　　面临我国资本天禀、消费才能与消耗范围之间明显的不婚配与不均衡征象，水、能源、食粮三大计谋资本的协同保证成为限制可连续开展的枢纽瓶颈。本文旨在经由过程体系梳理国表里关于WEF耦合体系研讨的最新趋向，科学评价我国当前水、能源、食粮资本操纵的近况与存在的次要成绩，深化阐发在高质量开展请求下各地区对WEF耦合体系开展的新需求，并聚焦西北资本富集地域、京津冀公开水超采区、东北食粮减产地域及北方水资本充分地域，立异性提出各地区针对性的可连续开展形式与战略，旨在鞭策水、能源、食粮三大穿插学科范畴的深度交融与纵深开展，更希冀为减缓国度层面的资本情况承载压力，完成绿色低碳的可连续开展途径供给科学支持与决议计划参考。

　　3.东北食粮减产地域：拓展食粮消费空间，实在庇护好地表和公开水资本，保护安康的天然水轮回体系

　　水、能源、食粮是人类社会赖以保存和开展的三大物资根底和计谋资本。在经济环球化布景下，生齿增加、经济开展正在不竭扩展环球对水、能源、食粮的需求。按照统计数据，2023年天下生齿已超80亿人，2030年和2050年将别离增加至85亿人和97亿人，预期在2080年到达峰值约104亿人，以后将保持在这一程度直至2100年。到2030年，环球农产物需求估计将以每一年1.2%的速率增加，同时环球能源总需求将到达670EJ，估计到2050年仍将连续增加。当前环球面对严峻缺水成绩，约10%的生齿寓居在高度或严峻缺水的国度和地域。缺水激发了诸多生态成绩，21世纪初每一年环球公开水超采量1000亿~2000亿m³，约占昔时公开水总开采量的15%~25%。估计到2050年，面对缺水成绩的都会生齿将增长至17亿～24亿人。以是，最大水平和谐水资本、能源消费与食粮消费之间的适配性，是人类社会连结持久不变和宁静不变的一定挑选。

　　京津冀地域是我国人类举动对水轮回扰动最为激烈、水资本承载压力最大、水资本宁静保证难度最高的地区。为支持经济社会的快速开展和国度食粮宁静计谋使命水发电的道理示企图，该地域不能不持久超采公开水、挤占生态用水。为此，倡议严厉掌握水资本耗损强度，调减公开水严峻超采区的食粮消费使命。从可连续操纵角度动身，兼顾公开水庇护与食粮宁静的干系，在公开水严峻超采区调减食粮消费使命目标，掌握公开水浇灌面积和取用量，并施行大范围的轮耕休耕等轨制。关于缺少地表水替换的深层公开水灌区，应逐渐打消深层公开水浇灌，将深层公开水作为计谋储蓄水源，实在制止短视和毁坏性的公开水操纵方法。

　　水是水-能-粮（WEF）耦合体系的中心要素，为保证国度食粮和能源宁静，必需增强水资本办理，对峙水资本水发电的道理示企图、能源和食粮协同宁静开展。在体系总结国表里WEF耦合体系纽带干系研讨停顿、科学熟悉WEF根本内在的根底上，阐发了我国各省分水资本、能源、食粮开辟操纵过程当中存在的成绩，提醒当前WEF耦合体系开展面对的能源需求连续增加与能源宁静构造性冲突日趋凸显、不不变身分加重食粮宁静风险、资本不婚配带来水资本束缚趋紧、高质量开展对水-能-粮-生提出更高请求四大应战，环绕地区特性和高质量开展目的，针对性提出了地区可连续开展形式与战略。研讨倡议，在西北资本富集地域，经由过程“四水四定”、水权买卖及调水工程减缓水资本欠缺；在京津冀公开水超采区，优化食粮宁静规划，强化水与能源协同调控；在东北食粮减产区，拓展食粮消费空间，庇护水资本公道开辟操纵；在北方水资本丰沛区，深化农业供应侧构造性变革，兼顾“水风景储”一体化开辟，以期为完成绿色低碳的可连续开展途径供给科学支持与决议计划参考。

　　我国水资本空间散布存在明显的不服衡征象。长江流域及其以南地域，地盘面积仅占天下的36.5%，却具有占天下总量81%的水资本，水资本相对丰硕。而淮河道域及其以北地域，地盘面积占天下的63.5%，但水资本仅占天下总量的19%，这些地区不只是我国的次要食粮产地，也是能源的主要消费基地，缺水成绩严峻限制了本地农业和能源开展。如黄河上中游的5个省分煤炭资本总量占天下的52.2%，累计元煤产量占天下的49.3%，一次能源产量占天下总产量的50%以上，同时这些地域的耕空中积和食粮总产量也别离占天下的17%和12%，但是该地域属于严峻资本性缺水地区，且受天气和下垫面变革影响，近20年黄河水资本总量较汗青均匀程度低落了8.7%。华北平原水资本总量仅占天下的1.7%，人均水资本占据量不到天下的1/6浙江安力能源，同时是我国主要的棉粮油消费地，为满意农业浇灌用水的大批需求，公开水成为农业浇灌的次要水源，天然资本部中国地质查询拜访局数据显现，我国面积大于50km²的公开水水位下降漏斗共37处，总面积4.73万km²，次要散布在华北平原、黄淮平原等北方地域，严峻损伤本地生态情况。

　　针对环球性资本欠缺对经济社会和生态情况的影响，2008年天下经济论坛以水资本、能源与食粮宁静为存眷点，提出了“水动作号令”，夸大水、能源、食粮对人类社会开展的主要性。随后，2011年波恩集会初次界说“纽带干系”，并指出水、能源和食粮作为纽带干系的枢纽元素，正配合面临社会、经济与情况的多重应战。跟着“纽带干系”的提出，水-能-粮的协同宁静成绩及开展对策成为国表里研讨热门。基于对2008—2022年WOS（Web of Science）数据库中关于WEF纽带干系研讨文献的统计阐发，该范畴的研讨开展能够分别为三个阶段：

　　当前我国资本消费与消耗之间存在较大的不均衡性，这减轻了水资本欠缺地域的水资本负荷，限定了能源和食粮的消费开展。比方北京、上海等的水资本、能源、食粮资本自给才能均没法满意日趋增加的当地需求，因而高度依靠其他地域的资本供应；宁夏水发电的道理示企图、新疆、内蒙古等省分虽然具有丰硕的能源资本和优良的耕地前提，但能源和食粮的开展范围却遭到水资本供给前提的严峻限制；辽宁、吉林、黑龙江等东北省分具有优良的耕地前提，是我国次要食粮消费区，但跟着浇灌用水不竭增长，公开水水位连续降落等成绩日趋凸起，不只加重了本地水资本压力，也对食粮消费的可连续开展组成了要挟；四川、湖北、云南、贵州等西南省分具有丰硕的水能资本，同时也具有自然气、煤炭等其他情势的能源，多元化的能源供给系统可为水电开辟操纵供给坚固保证。“西气东输”“西电东送”“北粮南运”虽在必然水平上减缓了能源、食粮散布不均衡的状况，可是运送历程陪伴假造水畅通带来了水资本的空间转移，不只加重了水资本欠缺地域的负荷压力，也对领受地的生态情况和可连续开展发生影响。

　　水-能-粮（Water-Energy-Food，WEF）是一个相对自力又严密联系关系的互馈耦合体系，内部干系错综庞大。在能源和食粮的消费消耗过程当中，需求耗损大批水资本；而取水-供水-用水-排水-污水再生操纵过程当中也耗损大批能源。别的，食粮消费固然依靠能源投入，但也包含着宏大的生物资能开辟潜力。假如孤登时关灌水、能源和食粮耦合体系的单一要素或两两要素的供应宁静及高效操纵，会招致WEF耦合体系间和谐性不强。这类范围性不只招致水资本的低效操纵和部分华侈，还给食粮和能源的消费带来明显风险，严峻要挟经济社会的可连续开展。2015年结合国提出可连续开展目的，此中可连续开展目的2（消弭饥饿）、可连续开展目的6（供给干净水和卫生设备）和可连续开展目的7（鞭策可承担和干净能源）等触及WEF纽带干系，表白增进WEF纽带的协同开展有助于有用应对环球资本办理所面对的多重应战。

　　在环球天气变革的布景下，极度气候变乱的频发与地缘政治抵触的晋级，对食粮消费、商业等环节组成了严重要挟，严峻影响我国食粮宁静的不变性。一是国际市场食粮可得到性明显降落。自乌克兰危急爆发以来，俄罗斯、乌克兰、阿根廷、哈萨克斯坦等多个食粮主产国接踵施行了食粮出口限定步伐。固然我国食粮消费完成了“二十连丰”，2023年食粮播种面积到达17.85亿亩，总产量到达6.95亿t，但当前食粮消费系统下的消费才能曾经到达阶段性的峰值，国际市场的不愿定性还是要挟我国食粮宁静不成无视的内部身分。二是海内耕地资本面对缩减压力，按照2021年国务院宣布的第三次天下疆土查询拜访次要数据，我国耕空中积已降至1.28亿hm²，与第二次天下疆土查询拜访数据比拟削减了0.07亿hm²，这一趋向不只限定了食粮消费的潜力，也影响食粮自给率的提拔。2013年与2022年31省分耕空中积比照见下图浙江安力能源。三是食粮产销地区的不均衡成绩更加凸显。我国13个食粮主产区中，仅6个省分可以完成食粮净调出。本来连结产销均衡的11个省分，已有9个省分的食粮自给率降至60%以下，7个食粮主销区省分自给率不敷25%，多重风险叠加对我国食粮宁静发生打击。开辟北方地域后备耕地，进步我国食粮宁静保证程度的需求日趋火急。

　　第一阶段为观点成型期（2008—2013年）。此阶段正值环球生齿成绩日趋严重、资本干涸、生态体系退化和社会与情况压力明显增长的期间。因而，这一阶段WEF研讨聚焦于情况、资本成绩及管理战略，研讨功效更多是对宏观办理方面的讨论，旨在开端构建WEF纽带干系的实际框架。

　　倡议优化地区水资本设置系统，科学肯定水资本开辟操纵强度。在施行节水增粮动作时，应科学阐发本地水资本承载才能，公道开辟公开水，推行栽种低耗水种类，施行水份适度亏缺的浇灌形式，开展田间节水手艺，进步农业用水操纵服从，制止公开水超采及其激发的生态情况成绩。别的，确保地盘操纵计划与水资本可连续操纵相和谐，增强地表水和公开水体系的监测与预警事情，成立完好的取水答应与实践用水羁系链条。

　　4.北方水资本丰沛地域：深化农业供应侧构造性变革，兼顾计划“水风景储”一体化开辟，提拔南北方资本适配度

　　在能源方面，2022年我国一次能源消费总量到达46.6亿t尺度煤，是天下第一大能源消费国，但我国能源自给率保持在82%阁下，对内部资本的依靠不容无视。鄙人图中，接纳一次能源供需比反应能源的天然天禀状况，接纳二次能源供需比反应能源的供需状况，接纳能源耗损总质变幅反应消耗才能，发明陕西、贵州、内蒙古、山西、新疆浙江安力能源、云南等地域能源的天然天禀状况较好，一次能源供需比大于1，不只可以满意本身需求，还能经由过程能源加工转换向外供应二次能源；宁夏、安徽、四川、湖北等地一次能源供需比小于1，二次能源供需比大于1，阐明固然二次能源自给不足，但一次能源仍需依靠内部供应；京津冀、长三角、珠三角等经济兴旺地域险些完整依靠内部能源供应；各地域总能耗均显现增长趋向，此中新疆、宁夏、海南、青海、陕西等省分能耗总量增幅明显。

　　因为水资本的畅通性和轮回性，水不断地到场天然情况中一系列物理、化学、生物历程，并经由过程经济收集普遍活动，以是在水-能-粮纽带干系中，水资本是中心要素，其公道开辟与操纵对连结天然水轮回安康功用，和支持经济社会连续开展、保护能源与食粮宁静具有相当主要的感化浙江安力能源。我国作为水资本严峻欠缺的国度，面对着水资本时空散布不均、与经济社会要素不婚配等多重应战。因而，根据地区天然资本和经济开展特性，片面思索国度和地区计谋定位，优化财产构造与范围，完成水资本的公道开辟操纵，是促进地区和谐开展的枢纽地点。

　　第三阶段为内在丰硕期（2016—2022年）。环球化商业的鼓起为资本设置供给了新的视角，资本窘蹙地域可经由过程国际间、地区间商业获得所需资本，从而减缓当地资本欠缺成绩。此阶段研讨重点转向宁静、情况影响水发电的道理示企图、风险及假造水等议题，标记着WEF纽带干系研讨进入一个更加多元化和深化的阶段，研讨功效明显丰硕，鞭策了WEF范畴的快速开展。

　　我国水资本时空散布不均招致资本消费与消耗空间严峻不婚配，北方地域生齿占天下生齿的46%，但只具有天下19%的水资本，资本性缺水曾经成为限制北方地域经济社会开展的主要身分。因为香港、澳门和台湾无数据，西藏短少能源相干数据，本文次要阐发30个省分的水资本、能源、食粮等婚配状况。鄙人图中，水资本供需比为各省分的水资本可操纵量与用水总量的比值，表征水资本压力，操纵2013—2022年水资本供需比增幅代表水资本压力变革状况，研讨发明水资本欠缺地域面对的水资本压力日趋增大。宁夏、北京、河北、上海等地水资本供需冲突尤其凸起，供需比小于1，表白当地水资本供应已没法满意用水需求，且近十年来供需冲突仍在不竭加重；青海、四川、贵州、海南浙江安力能源、浙江、江西等水资本相对丰硕地域，供需比高于天下均匀程度（4.5），近10年水资本供需比增幅小于0.2，或显现降落趋向，属于水资本潜力型地域。

　　王浩，姜珊，朱永楠，等.中国水-能-粮耦合体系协同宁静开展计谋研讨[J].中国水利，2024（17）：1-8.

　　西北地域地盘资本丰硕，光热前提相宜，矿产和能源资本富集，东连亚太经济圈，西邻欧洲经济圈，是丝绸之路经济带的枢纽地区，极具开展潜力。同时，该地域也是我国水资本最为紧缺、生态体系最为懦弱的地域。倡议严厉落实以水定城、以水定地、以水定人、以水定产“四水四定”，按照水资本承载才能，对水资本欠缺、水资本过分开辟和生态情况懦弱地域规定浇灌面积掌握红线。对采纳栽种构造调解和强化节水步伐后仍没法满意浇灌和生态情况用水需求的地域，要进一步经由过程推行耐旱作物栽种、施行生态修复等多元有用战略削减浇灌面积。