美国发电领域用水大排名（能源万花筒）

　　水是许多行业不可或缺的“好伙伴”，电力行业当然也不例外。水与电力的关系算得上“你中有我，我中有你”。一方面，无论是居民用水还是工商业用水，都需要用电来帮助输送；另一方面，电力生产过程中又需要消耗大量的水。

　　那么，究竟哪种发电方式用水最多呢？美国地质调查局（U.S. Geological Survey）近日发布了一份报告，对美国电力行业的用水情况来了个大排名，找出了美国发电领域的“用水王”。

　　该报告通过测量每生产一千瓦时电力用多少升水，详细列出了在美国每种能源发电所用的水的数量。美国能源信息署（EIA）的数据显示，2014年，美国发电量最多的仍然是燃煤发电，占到总发电量的38%；其次是天然气发电占到总量的27%；核电占比居第三位，为19.5%；其余的水电、非水电可再生能源发电分别占到6%和7%；另有一小部分来自其他能源发电。所有这些发电方式在电力生产过程中的用水量都是不同的。

　　根据美国地质调查局的报告，在美国，核能发电和天然气蒸汽发电的单位发电量消耗水最多。美国地质调查局分析指出，核能发电与其他发电方式略有不同，有一些独特的需要用水之处。比如，除了发电要用水，核电站还需要用大量水来冷却燃料棒，这是其他发电方式所没有的。而天然气发电耗水量大，则是因为天然气开采过程中也要大量用水，因而增加了用水总量。不过，美国地质调查局同时指出，相对而言，天然气联合循环发电厂（NGCC）的效率要更高一些，用水量也有所减少。

　　对于发电量中占“大头”的燃煤发电，其单位发电量的耗水量反而相对比较少。但是，由于燃煤发电在全美整个电力供应中占比居多，所以其用水总量却是高于核电和天然气发电的。

　　生物质能发电虽然不是美国发电的“主力”，但是其发电过程中的耗水却是一点也不少。因为其有些类似天然气发电，除了生产电力需用水，植物生长过程中也要用掉大量的水。水电就更不用提，顾名思义，用水是少不了的，只是更为清洁而已。至于风能和太阳能发电，该报告认为，当这两项作为独立的供电来源时，其所消耗的水量几乎可以忽略不计。

　　美国地质调查局的报告指出，事实上，决定一家电厂最终用水量的关键因素，是该发电厂的冷却系统。美国传统的电厂要么使用直流冷却系统（once-through system），要么使用冷却塔（cooling tower）来进行冷却。其中，直流冷却系统一般是从河流或湖泊中取水，在电厂中帮助发电后在将其排放回河流或湖泊中；而冷却塔则是循环利用冷却水，不是只用一次就将水排出。

　　对比两种用水模式，冷却塔在运行中会有一定量的水被蒸发，因此要比直流冷却系统平均多用30%到70%的水。但是，美国地质调查局指出，传统的测量方法没有将使用直流冷却系统带来的连锁反应计算在内，该系统需要将较高温度的水重新排放到河流或湖泊中，会导致河水或湖水水温上升，由此带来的影响也需要被算在内。

　　据了解，由于将发电用过的冷却水排放到河流或湖泊可能会对植物和野生动物产生影响，美国自20世纪70年代开始实行的联邦监管规定，此后建设的电厂都要使用冷却塔。

　　油价网撰文指出，随着全球气候变暖，美国的许多地区用水日趋紧张，因此许多从前根本不关注用水的公用事业公司，如今在忙着修建电厂的同时，也开始重视水的问题。

　　例如，2011年，德克萨斯州遭受有记录以来最为严重的干旱，百日内气温居高不下，导致电力需求急剧上升了6%，随之而来的，发电用水量也上升了9%。与此同时，水库的存水量却是持续下降，德克萨斯州被迫修建了一条新的输水管线，以保障其Luminant燃煤电厂的正常运转。

　　另有阿拉巴马州的Browns Ferry核电站，在2007年到2001年间，由于田纳西河的水温超过了联邦标准，无法使用，不得不几次中断运行。

　　加州也曾有过类似经历。持续干旱导致用水严重短缺，圣地亚哥市不得不花费10亿美元打造了Carlsbad海水淡化项目，每天从太平洋获取5000万加仑的淡水，以保证30万人口的用水。而维持该项目正常运行，使用的正是天然气。由此可见，能源和水还真是“难舍难分”。