美國政府70億美元綠氫生產計劃面臨水資源短缺問題

隨著國家“西氫東輸”管道計劃的啟動，近期，關于“東水西輸”制綠氫的內容受到了國內的關注。國務院發展研究中心資源與環境政策研究所副所長、研究員常紀文認為，按照綠氫制備規劃，到2060年綠氫生產年需淡水量約27億噸。由于沙漠、戈壁、荒漠地區風光資源與水資源的空間分布不太匹配，規模化綠電制綠氫的用水時間與可取用水資源的時間分布不太匹配，把不穩定的綠電輸送至有水的地方制氫難以保障電網安全，且規模化綠電制綠氫對水質要求比較高，就近可利用的高品質水資源本就稀缺，長期、規模化的綠電制綠氫產生的新增用水需求勢必加劇現有工業、城市、農業和生態用水的水資源供需矛盾。根據研究預測，到2030年，華北-西北沿線風光大基地綠氫產量將達到全國綠氫總產量的50%。

常紀文表示，在這些地區，水資源緊缺成為制約經濟社會可持續發展的瓶頸。為此，常紀文牽頭完成的《海水淡化水西輸至華北和西北地區的初步研究》提出了跨越1500公里的“東水西輸”制綠氫大設想。

根據各地的綠氫規劃來看，在全球范圍內，超過70%的擬議綠色氫項目位于中東等缺水地區。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70億美元綠氫生產計劃面臨水資源短缺問題

美國拜登政府的清潔氫相關計劃在干旱頻發的德克薩斯州科珀斯克里斯蒂面臨著意想不到的挑戰，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。

根據喬·拜登總統的2021年基礎設施投資和就業法案，墨西哥灣沿岸港口正在競選高達10億美元的資金，用于創建一個生產氫的區域中心，通過電解水制氫，有助于重排放工業脫碳和交通。

氫中心需要使用數百萬加侖的水，這對于正在經歷多年干旱的科珀斯克里斯蒂來說是一個挑戰。雖然當地官員表示，他們可以通過建造海水淡化廠來提供這些水，但環保組織和一些當地居民和立法者正在排隊反對海水淡化廠。

“創造一種所謂的清潔能源毫無意義，它反過來會破壞整個生態系統，威脅依賴健康海灣系統的其他經濟體，并侵占居民的供水，”科珀斯克里斯蒂沿海保護環境聯盟激進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，但仍面臨干旱，該地區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，拜登政府的低碳氫愿景可能會遇到一個挑戰，而氣候變化本身會加劇這一挑戰：水資源短缺。Rystad 的數據顯示，能源部氫中心候選名單上的33個項目中有9個位于水資源高度緊張的地區。這些地點包括南加州、科羅拉多州、堪薩斯州、新墨西哥州以及德克薩斯州。

拜登政府將向企業提供高達1000億美元的稅收抵免，并向地區提供高達70億美元的贈款，用于建設氫中心，以幫助實現到2050年生產5000萬噸清潔氫燃料的目標。美國能源部將于9月份宣布設立這些中心。

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

美國環境保護署水務助理署長拉迪卡·福克斯 (Radhika Fox) 表示，“隨著水源變得越來越稀缺，處理技術不斷進步，越來越多的供水系統正在考慮海水淡化”，但沒有直接對科珀斯克里斯蒂發表評論。科珀斯克里斯蒂市經理彼得扎諾尼表示，氫能項目如果獲得批準，需要采用海水淡化技術。

Zanoni 表示，該市已簽訂合同，每天向主要工業用戶埃克森美孚和沙特阿拉伯基礎工業公司供應高達2500萬加侖的水，并預計該中心將容納至少六家綠色氫生產商，每家都需要大約每天3至400萬加侖淡水。他表示，該市計劃每天增加至少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很有吸引力，”扎諾尼說。

美國水資源爭奪戰

一些專家表示，雖然美國在全國各地分布著數百座海水淡化廠，用于處理內陸微咸水水源，但將超咸海水轉化為淡水的風險較高。

德克薩斯農工大學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，將海水淡化的副產品注入科珀斯克里斯蒂灣，可能導致蝦和大西洋黃魚等海鮮物種死亡，從而導致漁業每年損失約600萬美元。據悉，該市一直在努力獲得聯邦環境許可和當地支持，并正在尋求監管部門批準另外三個海水淡化廠。

能源專家表示，海水淡化廠屬于能源密集型項目，建設和維護成本高昂。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，以保護可能被吸入進水管或水管的海洋生物。3月份，美國環保局介入，提供了1.7億美元的貸款，以抵消當地消費者的價格上漲。