2023-01-23-北京理工大学-中国电力部门省际虚拟水流动模式与影响分析_24页_2mb

报告摘要

报告旨在分析中国电力部门省际虚拟水流动模式及其对水资源的影响，评估水资源短缺与能源系统之间的耦合关系。

背景

水资源危机被视为全球最大社会风险，气候变化加剧了我国水资源安全风险。电力行业是水资源密集型行业，跨省电力交换通过虚拟水转移实现地区间水资源再分配，影响当地水资源使用和电力系统稳定性。研究基于2020年数据，使用广义矩阵网络法。

方法

采用基于广义矩阵的网络法，整合各省发电量、跨省电力交换和用水数据，模型将发电端、用电端视为节点，电力传输线路视为链接，模拟无限高阶电力转移，推导出虚拟水流动网络。数据来源：中国电力企业联合会发布的2020年电力工业统计资料，水资源使用基于各省发电取水系数。

主要发现

• 虚拟水总转移量：2020年为175.78亿立方米，约占全国用水量的3%。
• 输电方向：主要从西北和西南资源丰富地区（如内蒙古、四川、云南）向东部经济发达地区（如广东、北京）输送。
• 水资源影响：缓解电力受端省（如北京、上海）的水资源压力，但增加电力输出省（如内蒙古、山西）的压力，加剧其水-能矛盾。
• 地区分析：京津冀地区从周边省输入虚拟水约13.69亿立方米；长江经济带以内部虚拟水流动为主，湖北输出量大；黄河流域净流出虚拟水。

结论

电力部门虚拟水转移对水资源管理有重大影响，政策需考虑水-能 nexus 整合，优化电力传输以平衡地区水资源压力。