美國政府70億美元綠氫生產(chǎn)計(jì)劃面臨水資源短缺問題

隨著國家“西氫東輸”管道計(jì)劃的啟動，近期，關(guān)于“東水西輸”制綠氫的內(nèi)容受到了國內(nèi)的關(guān)注。國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所副所長、研究員常紀(jì)文認(rèn)為，按照綠氫制備規(guī)劃，到2060年綠氫生產(chǎn)年需淡水量約27億噸。由于沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)風(fēng)光資源與水資源的空間分布不太匹配，規(guī)模化綠電制綠氫的用水時(shí)間與可取用水資源的時(shí)間分布不太匹配，把不穩(wěn)定的綠電輸送至有水的地方制氫難以保障電網(wǎng)安全，且規(guī)?；G電制綠氫對水質(zhì)要求比較高，就近可利用的高品質(zhì)水資源本就稀缺，長期、規(guī)?；木G電制綠氫產(chǎn)生的新增用水需求勢必加劇現(xiàn)有工業(yè)、城市、農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水的水資源供需矛盾。根據(jù)研究預(yù)測，到2030年，華北-西北沿線風(fēng)光大基地綠氫產(chǎn)量將達(dá)到全國綠氫總產(chǎn)量的50%。

常紀(jì)文表示，在這些地區(qū)，水資源緊缺成為制約經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為此，常紀(jì)文牽頭完成的《海水淡化水西輸至華北和西北地區(qū)的初步研究》提出了跨越1500公里的“東水西輸”制綠氫大設(shè)想。

根據(jù)各地的綠氫規(guī)劃來看，在全球范圍內(nèi)，超過70%的擬議綠色氫項(xiàng)目位于中東等缺水地區(qū)。未來電解水制氫的水資源問題或是亟待解決的，美國目前也遇到了相似的問題。

美國拜登政府70億美元綠氫生產(chǎn)計(jì)劃面臨水資源短缺問題

美國拜登政府的清潔氫相關(guān)計(jì)劃在干旱頻發(fā)的德克薩斯州科珀斯克里斯蒂面臨著意想不到的挑戰(zhàn)，那里擬議的清潔氫中心將需要安裝能源密集型且昂貴的海水淡化廠。

根據(jù)喬·拜登總統(tǒng)的2021年基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案，墨西哥灣沿岸港口正在競選高達(dá)10億美元的資金，用于創(chuàng)建一個(gè)生產(chǎn)氫的區(qū)域中心，通過電解水制氫，有助于重排放工業(yè)脫碳和交通。

氫中心需要使用數(shù)百萬加侖的水，這對于正在經(jīng)歷多年干旱的科珀斯克里斯蒂來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。雖然當(dāng)?shù)毓賳T表示，他們可以通過建造海水淡化廠來提供這些水，但環(huán)保組織和一些當(dāng)?shù)鼐用窈土⒎ㄕ哒谂抨?duì)反對海水淡化廠。

“創(chuàng)造一種所謂的清潔能源毫無意義，它反過來會破壞整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，威脅依賴健康海灣系統(tǒng)的其他經(jīng)濟(jì)體，并侵占居民的供水，”科珀斯克里斯蒂沿海保護(hù)環(huán)境聯(lián)盟激進(jìn)組織在給美國能源部長詹妮弗·格蘭霍姆的一封信中寫道。盡管該市每天有約1億加侖的地下水供應(yīng)，但仍面臨干旱，該地區(qū)將噴水裝置和灌溉的使用限制為每周一次。

Rystad Energy 咨詢公司的一份分析顯示，拜登政府的低碳?xì)湓妇翱赡軙龅揭粋€(gè)挑戰(zhàn)，而氣候變化本身會加劇這一挑戰(zhàn)：水資源短缺。Rystad 的數(shù)據(jù)顯示，能源部氫中心候選名單上的33個(gè)項(xiàng)目中有9個(gè)位于水資源高度緊張的地區(qū)。這些地點(diǎn)包括南加州、科羅拉多州、堪薩斯州、新墨西哥州以及德克薩斯州。

拜登政府將向企業(yè)提供高達(dá)1000億美元的稅收抵免，并向地區(qū)提供高達(dá)70億美元的贈款，用于建設(shè)氫中心，以幫助實(shí)現(xiàn)到2050年生產(chǎn)5000萬噸清潔氫燃料的目標(biāo)。美國能源部將于9月份宣布設(shè)立這些中心。

美國能源部拒絕對科珀斯克里斯蒂或其他氫中心應(yīng)用發(fā)表評論，但其表示“承認(rèn)氫中心的耗水量可能會給地區(qū)水資源帶來額外壓力。”

美國環(huán)境保護(hù)署水務(wù)助理署長拉迪卡·?？怂?(Radhika Fox) 表示，“隨著水源變得越來越稀缺，處理技術(shù)不斷進(jìn)步，越來越多的供水系統(tǒng)正在考慮海水淡化”，但沒有直接對科珀斯克里斯蒂發(fā)表評論?？歧晁箍死锼沟偈薪?jīng)理彼得扎諾尼表示，氫能項(xiàng)目如果獲得批準(zhǔn)，需要采用海水淡化技術(shù)。

Zanoni 表示，該市已簽訂合同，每天向主要工業(yè)用戶埃克森美孚和沙特阿拉伯基礎(chǔ)工業(yè)公司供應(yīng)高達(dá)2500萬加侖的水，并預(yù)計(jì)該中心將容納至少六家綠色氫生產(chǎn)商，每家都需要大約每天3至400萬加侖淡水。他表示，該市計(jì)劃每天增加至少7000萬加侖的水量，其中至少3000萬加侖來自擬議的海水淡化廠。“這種淡水來源對我們來說確實(shí)很有吸引力，”扎諾尼說。

美國水資源爭奪戰(zhàn)

一些專家表示，雖然美國在全國各地分布著數(shù)百座海水淡化廠，用于處理內(nèi)陸微咸水水源，但將超咸海水轉(zhuǎn)化為淡水的風(fēng)險(xiǎn)較高。

德克薩斯農(nóng)工大學(xué)科珀斯克里斯蒂分校的哈特研究所捐贈主席保羅·蒙塔尼亞表示，將海水淡化的副產(chǎn)品注入科珀斯克里斯蒂灣，可能導(dǎo)致蝦和大西洋黃魚等海鮮物種死亡，從而導(dǎo)致漁業(yè)每年損失約600萬美元。據(jù)悉，該市一直在努力獲得聯(lián)邦環(huán)境許可和當(dāng)?shù)刂С郑⒄趯で蟊O(jiān)管部門批準(zhǔn)另外三個(gè)海水淡化廠。

能源專家表示，海水淡化廠屬于能源密集型項(xiàng)目，建設(shè)和維護(hù)成本高昂。加利福尼亞州圣地亞哥附近的波塞冬工廠是西半球最大的海水淡化工廠，建造成本超過10億美元，并需要近2.75億美元的升級，以滿足最新的州法規(guī)，以保護(hù)可能被吸入進(jìn)水管或水管的海洋生物。3月份，美國環(huán)保局介入，提供了1.7億美元的貸款，以抵消當(dāng)?shù)叵M(fèi)者的價(jià)格上漲。