煤炭产业如何加剧全球水危机报告

大抢水煤炭行业如何加深全球水危机 欲了解更多信息，请联系：harri.lammi@greenpeace.org作者：Iris Cheng，哈里·拉米研究：Nina Schulz、Iris Cheng、Cornelia Ihl、刘小姿编辑：马丁·贝克、亚历山德拉·道、科妮莉亚·伊尔、大卫·桑蒂洛、妮娜·舒尔茨致谢：Buket Atli, Ashish Fernandesh, Nitya Kaushik, Xiaozi Liu, Iwo Los, Lauri Myllyvirta, Deng Ping,梅里·普卡里宁、孟奇、杰克里希纳·兰加纳坦、梅丽塔·斯蒂尔由...设计：图片印度马哈拉施特拉邦干涸的河床。© Sudhanshu Malhotra/绿色和平组织内容1)简介 p52)为什么煤炭如此渴p93)模拟煤炭行业的需水量 p154)学习发现p195)国家案例：由于水冲突连续煤扩张p35-南非：煤炭扩张优先超过空气质量和水安全p36-印度：水资源竞争加剧与燃煤电厂对抗农民p37-土耳其：煤炭热潮将加深水体危机p38-中国：中国传说中的河流在紧张跟上能源和工业扩张p39-波兰：世界上最依赖煤炭的国家国家需要紧急的能源政策重新思考p406)避免水危机的方法 p437)结论：远离煤-水危机p548)尾注 p56 数字和表格图 1：煤炭生命周期主要阶段的用水量循环。p10图 2：主冷却的用水量技术。p13 表1:全球淡水使用煤基发电 -基准年（2013 年）。 p20桌子2:全球燃煤电厂总用水量 - 现有船队（2013 年底）和建议的。p20桌子3:现有和拟建的燃煤电厂位于水位不同的地区压力。p21数字3:现有和拟建燃煤发电的分布不同水分胁迫类别的工厂产能。 p22数字4:列出了过度取水区域的基线缺水压力图（红色表示高或极高的缺水压力，深棕色地区是超支）。p24/25数字5:现有的基线水压力图煤电厂覆盖。 p26/27数字6:基线水压力图与现有和拟建煤电厂叠加。 p28/29数字7:现有和拟建的燃煤电厂位于在高于平均水的地区压力。p31数字8:基线水压力与现有和建议在印度和中国建煤电厂。 p34图 9：选定发电技术的估计生命周期用水系数（来源：Meldrum 等人，2013 年；来自各种来源的煤水系数，用于这个学习）。p44桌子4:节水效益最高的 5 个国家从逐步淘汰红名单地区的现有煤电厂。 p47桌子5:如果未在其红名单地区拟建发电厂，则将从避免用水中获得最大收益的前 5 个国家实施的。 p47桌子6:40 岁以上退役植物的节水情况- 占国家总数的份额 - 前 5 个国家。 p49桌子7:在高缺水地区淘汰老厂的用水效益（基线水压力 >40%）- 前 5 名国家。p50 表8:总潜在水量储蓄。p51 图片2013 年 12 月，南非沃特贝格，马廷巴燃煤发电站附近，男孩在社区水龙头取水。© Shayne Robinson/绿色和平组织4 绿色和平国际大抢水煤炭行业如何部分一吸干奥林匹克规模游泳的水冷却后使用一次，可抽足量一座 500 兆瓦的燃煤电厂，当今面临的最切实和增长最快的社会、政治和经济挑战。”1“水安全是一正在深化全球水危机。介绍水对地球上的所有生命都是必不可少的，并且在人类发展中发挥着核心作用：从卫生和健康，到食品和能源生产，再到工业活动和经济发展。然而，人类活动正在以惊人的速度消耗我们星球的水资源。世界经济论坛的 2015 年全球风险报告将水危机确定为未来 10 年世界面临的最大潜在影响风险，政治、商业和民间社会领导人一致认为尽管如此，绿色和平国际组织发现，政府未能对水资源进行可持续管理，继续允许煤炭行业在没有对后果进行彻底评估的情况下利用这一宝贵资源。煤炭发电的整个生命周期对淡水系统产生巨大影响，从采矿和洗涤到燃烧和燃烧废物管理。01全球范围内进一步大幅增加燃煤电厂容量的计划（截至 2013 年底拟增加近 1300 吉瓦的燃煤电厂）可能会使许多已经遭受严重缺水压力的地区陷入危机和严重干旱。农业、工业和家庭用户之间就已经枯竭的水资源发生严重冲突的风险也越来越大。对水资源的巨大需求加上所有这些主要部门的重要性，可能会严重影响社会。在一些国家，水资源冲突可能会迫使政策制定者在平衡主要城市的粮食生产、电力供应或水源以及维持环境需求方面做出非常艰难的选择。 大约每三分钟池一次。2在许多国家，煤炭行业是对淡水资源的最大需求之一。5关于世界淡水资源。对燃煤发电的持续依赖披露了我们的严重全球影响本报告首次评估和 绿色和平国际大抢水煤炭行业如何加深全球水资源危机部分一超过10亿人。足够的水来满足最基本的需求8,359个燃煤电厂机组消耗这意味着每年全球水。在已经出现过度退出的地区拟建的燃煤电厂机组位于大约四分之一的现有和煤炭需水量的开创性建模绿色和平国际委托荷兰工程咨询公司 Witteveen Bos 开发一个模型，计算燃煤电厂和煤矿开采的现有和不断增长的淡水取水量和消耗量（以下简称需水量），并分析煤炭的详细影响-火电厂对地表淡水资源的需水量。它结合了截至 2013 年底现有和拟建燃煤电厂的数据，主要来自普氏世界电厂数据库。还使用了实地研究、学术文献、新闻文章、行业信息和其他特定技术来估计缺失的信息；煤炭生命周期不同部分的水因子来自主要国家的相关文献。本研究涵盖截至 2013 年底全球 1811 吉瓦的燃煤电厂装机容量和 1300 吉瓦的燃煤电厂拟建装机容量。这相当于 8,359 台燃煤电厂装机和 2,668 台拟建机组。这些数据被用于对煤炭行业的淡水使用进行全面的逐厂评估。它还包括对水的评估现有煤炭行业的需求以及如果所有 2,668 台拟建燃煤电厂机组全部上线的额外需求。世界资源研究所的 Aqueduct 2.1 模型用于进行地理空间分析，以评估植物对它们所在的流域的影响。在这个为期 18 个月的项目的每个阶段，能源系统、市场和政策方面的领先咨询公司 Ecofys 都对模型和研究进行了审查。我们的计算表明，仅现有的燃煤发电厂每年就在全球消耗 190 亿立方米的淡水。如果再加上煤炭行业开采硬煤和褐煤所用的水，这个数字将上升到每年 227 亿立方米，足以满足 12 亿人最基本的用水需求。 3数据还显示，燃煤电厂占煤炭行业用水量的大部分（84%），而开采硬煤和褐煤的用水量占剩余的 16%。我们的研究还发现，过度取水的问题已经普遍且严重，这意味着在许多地区，水的使用速度远远快于淡水水体自然补充的速度。在全球范围内，44% 的现有燃煤电厂都集中在水资源压力严重的地区，这意味着用水量高于通常与重大生态系统影响相关的水平。 4 尽管如此，还是计划在这些非常相似的地点，45% 的拟建工厂位于高缺水地区。这增加了前所未有的严重水危机的风险。这些过度开采的煤炭地区中有近四分之一每年使用价值超过 5 年的可再生淡水资源。这个速度意味着在短短二十年内，该流域将花费整个世纪的水资源预算。这个相当于在不知道您的银行帐户中有多少可用的情况下花费超过您的收入。6 绿色和平国际大抢水煤炭行业如何加深全球水资源危机部分一在许多这些地区，地表水过度使用的影响被从地下含水层，正在缓慢补充或者根本没有。虽然这缓解了当前的水资源短缺问题，但以这种方式消耗水储备将在含水层耗尽时给主要用水者带来直接的危机。这些地区对干旱等极端事件的抵抗力也将降低，而气候变化使干旱变得更糟。一些全球研究表明，主要国家地下含水层的减少速度惊人，这也与我们在本报告中关注的领域重叠。 5通过我们对用水量的测绘，我们确定了水资源压力较大的煤炭扩张区域，这些地区需要对能源政策进行最紧急的干预，以避免新出现的水资源危机。这些已被组织到受影响最严重的地区，即所谓的“红名单地区”，政策制定者应该通过停止对新燃煤电厂的许可、逐步淘汰现有电厂并用低水强度能源取而代之来实现显着节水太阳能光伏或风能等选择。但单独解决红名单区域不会有为了将这些实质性发现纳入背景，本报告还深入描述了煤水循环和通过来自“煤水前沿国家”——中国、印度、南非、土耳其和波兰的五个案例研究，说明了煤水冲突的现实。这些案例研究说明了当用户被迫竞争获取可用水资源时会发生什么，并展示必须采取哪些用水权衡来满足粮食生产、工业活动、能源、生态系统维护或饮用水和卫生设施的需求。不同的技术选择也可以加速过渡。从耗水量大的火力发电过渡到非火力发电，例如如太阳能光伏和风能，两者都需要很少的水。结果应该会刺激新政策 关于能源的讨论和有意义的辩论 选择，尤其是在已经有水压力的情况下对煤炭行业的需水量产生了足够大的影响能源需求快速增长的地区。在全球范围内。为了实现重大的全球节约，我们还考虑了所有 40 年以上的燃煤电厂退役可能实现的潜在节水。如果所有这些措施都得到实施，将节约大量 1430 亿立方米的水取水量，或 110 亿立方米的水量或消耗量6 -足以满足最基本的 十亿人的用水需求。在能源方面，我们有很多选择，其中许多不是耗水量大的；能源-水的冲突是可以避免的。7这项开创性的研究应该为所有资源规划者敲响警钟，因为它清楚地表明需要采取紧急行动来整合水和能源规划。除此之外，一种能量 图片2015 年 5 月，德国莱茵褐煤矿区 Grevenbroich 燃煤电厂旁的风力涡轮机。© Bernd Lauter/绿色和平组织“这项开创性的研究应该为所有资源规划者敲响警钟，因为它清楚地说明了需要采取紧急行动整合水和能源规划” 绿色和平国际大抢水煤炭行业如何加深全球水资源危机部分二为什么煤炭02好渴煤炭在其生命周期的每个阶段都会对水产生重大影响，从采矿、洗煤到发电厂的燃烧和燃烧废物的处理。煤炭已经占全球所有取水量的 7% 左右，并将在未来 20 年翻一番。排放大量污染物矿山、洗煤厂和燃煤电厂进一步威胁着我们稀缺的水资源 供应。1)矿业活动对水有巨大的影响，首先是排干地下水以保持矿井干燥，以便开采煤炭。耗尽的地下水资源可能需要几十年才能补充。由于雨水和污水渗漏，附近水体可能发生严重的水污染。植被消失和地下采矿造成的沉降导致的水土流失可以从根本上改变径流和一个地区的保水能力。从长远来看，即使在矿山关闭很久之后，酸性矿山排水 (AMD) 也可能形成，并可能导致严重且持续的水污染，众所周知，管理起来困难且昂贵。2)洗煤进行去除煤矿石中的石子、硫磺和灰分。该过程通常使用水体中的水并产生有毒物质的浆液，从煤中去除。这有待处理后再放回水体，并尽可能将有毒物质与环境隔离。3)冷却发电厂对淡水的需求最大。确切的水量取决于冷却技术，但燃煤的煤电冷却所需的水通常通过燃煤电厂和其他煤炭行业活动集中在特定区域。这会对当地的水资源产生巨大影响，甚至导致植物不得不由于缺水而关闭。冷却水排放也会导致生态系统变化。使用一次冷却的发电厂（无论是淡水或海水）通过将温水排放到水生生态系统中产生热污染，对对热敏感的生态系统和渔业造成破坏。一些加热的水在返回其源头的过程中也会因蒸发而损失。4)浪费煤灰的形式代表了永久性的水污染风险，因为它含有有毒和非常持久的材料，包括重金属，以及产生的大量废物。煤炭燃烧会产生大量的煤灰。必须通过保持其湿润以防止粉尘和通过筑坝以防止泄漏到水体来控制煤灰。煤灰坝破裂和泄漏是经常发生的事件，可能对水体、土壤甚至城市地区造成巨大污染。 79可再生能源几乎不需要水来发电。从煤炭转向可再生能源是节约用水并确保为人类、农业和环境提供清洁用水的最有效和可行的方法之一。发电厂使用直流水冷，大约每三分钟抽取一次足够的水来吸干一个奥林匹克规模的游泳池。 绿色和平国际大抢水煤炭行业如何加深全球水资源危机部分二图 1：用水量煤炭生命周期的主要阶段1)矿业大量地下水被抽出以获取煤炭。矿浆渗入当地供水系统。酸性矿山排水是长期污染地表和地下水，而且是出了名的难以处理。矿酸性矿山排水地下水污染矿浆渗入地下水泥浆池可能会破裂并淹没该区域有毒废料。洗煤厂2)洗涤水从当地稀缺的水源中提取来洗煤，通常使用危险化学品。洗煤浆排放时会污染河流，并会渗入地下水。矿山和发电厂通常不在同一个位置。此处使用一条河流进行说明。10 绿色和平国