
魏愛(ài)倫
訪(fǎng)BP集團首席科學(xué)家魏愛(ài)倫在這個(gè)能源消費基數龐大且未來(lái)需求只增不減的時(shí)代,資源的稀缺性和局限性不斷被放大,人類(lèi)生產(chǎn)和利用能源的方式將因此發(fā)生怎樣的改變?我們又將如何應對?由BP聯(lián)合15家世界頂尖高校共同發(fā)起的能源可持續挑戰項目(ESC)試圖解答這個(gè)問(wèn)題。
BP集團首席科學(xué)家魏愛(ài)倫(Ellen Williams)女士日前在接受《中國能源報》記者采訪(fǎng)時(shí)指出,全球層面的資源稀缺性很少成為真正的限制性因素,資源分布的巨大地區差異才是問(wèn)題所在,水資源就是一個(gè)典型,而ESC的一個(gè)重要課題就是探究水資源局限性對能源生產(chǎn)方式產(chǎn)生的影響及應對方案。
以中國為例,中國北方的水資源在全國總量中的比例不到8%,但卻必須供給全國1/3的人口,灌溉2/5的農田。與此同時(shí),中國仍在煤炭資源豐富但水資源匱乏的地區開(kāi)展煤化工等水資源密集型產(chǎn)業(yè)。
傳統化石能源相關(guān)產(chǎn)業(yè),如火電、油氣開(kāi)發(fā)等通常需要耗費大量水資源,但ESC的研究認為,技術(shù)革新可以大幅提升水的使用效率,從而有效減少耗水量。
魏愛(ài)倫用“4R”概括可行的革新手段:首先是替代(Replacement),使用海水、半咸水或廢水等非淡水水源替代淡水;第二是再利用(Reuse),相同的水在工業(yè)流程中多次使用;第三是再循環(huán)(Recycle),對廢水進(jìn)行處理,使其可以再次使用;第四是強調地區責任(Responsibility),調整工業(yè)實(shí)踐,適應當地水資源可用程度和可再生淡水需求。
以發(fā)電過(guò)程中的冷卻裝置用水為例,目前發(fā)電過(guò)程中的冷卻用水量占全球淡水取水總量的10%左右,但如果所有新建電廠(chǎng)都采取用循環(huán)冷卻系統取代直流冷卻系統,即使加裝碳捕獲和封存(CCS)設施,也能減少用水量達30%。
魏愛(ài)倫還列舉了BP西澳奎納納(Kwinana)煉廠(chǎng)節水實(shí)踐的例子。10多年前,澳大利亞西部遭遇了一次嚴重干旱,奎納納煉廠(chǎng)被迫改進(jìn)工藝和設備,并且建造了一座工廠(chǎng),專(zhuān)門(mén)收集居民使用過(guò)的廢水,處理后再利用。十多年間,在當地淡水價(jià)格上漲2倍的同時(shí),奎納納煉廠(chǎng)成功將淡水使用量減少50%,并且通過(guò)將處理后的凈水賣(mài)給其他工廠(chǎng)實(shí)現了創(chuàng )收。
此外,魏愛(ài)倫以頁(yè)巖氣為例向記者強調,討論耗水量的問(wèn)題應考慮整個(gè)生命周期,即頁(yè)巖氣從水力壓裂到最終轉化為目的能源的全周期耗水量,而非僅限于頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)階段。美國能源部早前公布的一份報告指出,從全周期耗水量出發(fā),天然氣電廠(chǎng)單位產(chǎn)能的耗水量遠低于傳統燃煤電廠(chǎng),大致只有后者的一半。麻省理工學(xué)院(MIT)的研究結果則顯示,頁(yè)巖氣的真實(shí)耗水量是所有燃料中最低的。
當前全球各大石油公司無(wú)不在積極布局頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)。以BP為例,目前這家在全球80多個(gè)國家開(kāi)展業(yè)務(wù)的跨國油企超過(guò)80%的陸上天然氣產(chǎn)量來(lái)自非常規資源。BP早前發(fā)布的《2030世界能源展望》報告更是預測,到2030年,全球26%的能源消費需求將由天然氣滿(mǎn)足,屆時(shí)美國半數以上的天然氣產(chǎn)量將來(lái)自頁(yè)巖氣。