中国电力部门省际虚拟水流动模式与影响分析-北京理工大学_24页_2mb

中国电力部门省际虚拟水流动模式与影响分析（CEEP-BIT-2023-003）

报告指出2020年世界经济论坛将水资源危机列为全球最大社会风险，中国面临显著的水资源安全风险。电力行业作为水资源密集型产业，其跨省输电行为导致虚拟水资源的空间转移，对区域水资源分配产生深远影响。研究基于广义矩阵网络模型，结合2020年电力统计数据，评估了省际电力交换带来的虚拟水流动情况。

2020年全国跨省输电总量达151142太瓦时，占总发电量的19.8%。内蒙古以22969太瓦时成为最大电力输出省份，广东省以22221太瓦时为最大电力输入省份。虚拟水转移量总计17578亿立方米，占全国用水量的3%。电力输出大省如湖北、山西等地因输电导致本地取水量增加20%-30%，而输入大省如北京、上海等则出现取水量净增长，其中北京取水量增长率高达1061%。

虚拟水转移呈现显著区域差异，内蒙古、新疆等西部能源基地因采用空冷技术，单位发电耗水量较低但总量仍较高。东部沿海省份江苏、广东等地由于采用直流冷却技术，取水量和耗水量均显著高于其他地区。研究发现，虚拟水转移网络比直接电力交换网络更复杂，存在大量间接交换，如辽宁向京津冀地区输送的虚拟水占该省总量的99.5%。

京津冀地区作为虚拟水净流入区，2020年接受1369亿立方米虚拟水，但自身仍为缺水区域。黄河流域八省通过电力输出净流出822亿立方米虚拟水，其中内蒙古、山西为最大输出省份。长江经济带内部形成虚拟水转移闭环，安徽、湖北向下游江苏、浙江等地输送4545亿立方米虚拟水。

水资源压力指数显示，19个省份存在中度以上缺水，其中北京、上海等经济发达地区因虚拟水输入导致压力上升，而山西、内蒙古等电力输出省份压力下降。WTA指标（取水量/可用水资源量）划分水资源压力等级，80%以上为极度缺水，40%-80%为高度缺水，20%-40%为中度缺水。京津冀地区水资源总量仅为全国均值的5%-13%，2030年预计将面临142亿立方米缺口。

研究强调虚拟水流动对区域水资源平衡的影响，电力输出省通过输送电力减轻本地用水压力，但加剧了接收区域的水资源紧张。相反，输入省因电力需求增长导致取水量显著上升。这种转移模式凸显了中国水-能紧密耦合关系，西北、西南地区作为能源基地承载着水资源风险，而东部工业密集区则面临更高的水资源压力。