《能源化工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評(píng)估導(dǎo)則》編制說(shuō)明

2《能源化工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評(píng)估導(dǎo)則》編制說(shuō)明能源化工行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)總量大、關(guān)聯(lián)覆蓋廣，不過(guò)能源化工行業(yè)產(chǎn)品普遍具有較高的水耗和能耗。為實(shí)現(xiàn)能源化工行業(yè)資源集約節(jié)約利用，國(guó)家在“十四五”期間積極推動(dòng)新建能源化工項(xiàng)目向化工基地/園區(qū)集中，在節(jié)水環(huán)保的背景下推進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展。節(jié)約用水是推進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措。節(jié)水評(píng)價(jià)是節(jié)水挖潛的基礎(chǔ)，在廣義水資源視角下，節(jié)約用水不僅僅是減少實(shí)體水資源的耗用，更重要的是，要通過(guò)用水效率、能源效率、物料轉(zhuǎn)化效率等多種因素的綜合優(yōu)化，來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)體水和虛擬水耗用量的總體減少，這對(duì)于以實(shí)現(xiàn)資源集約節(jié)約利用為目的的能源化工以往研究主要聚焦于實(shí)體水資源的集約節(jié)約利用，已發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《節(jié)水型企業(yè)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（GB/T7119-2018）、《項(xiàng)目節(jié)水評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T34147-2017）和《節(jié)水型工業(yè)園區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（GB/T43477-2023）；行業(yè)或團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《節(jié)水型工業(yè)園區(qū)化工行業(yè)》（HG/T6058-2023）、《工業(yè)節(jié)水技術(shù)評(píng)價(jià)通則》（T/CIET054-2023）、《節(jié)水評(píng)價(jià)規(guī)范第3部分：工業(yè)企業(yè)》（DB11/T能源化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、產(chǎn)品種類多，當(dāng)下更加需要有一種方法或標(biāo)準(zhǔn)，便于找出產(chǎn)業(yè)鏈條上具有綜合節(jié)水潛力的產(chǎn)品或環(huán)節(jié)，有助于后期通過(guò)水資源-物料-能源的統(tǒng)籌優(yōu)化，從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈視角，在實(shí)體水和虛擬水范圍內(nèi)，進(jìn)行廣泛節(jié)水潛力分析方法，為能源化工基按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)求進(jìn)行編寫(xiě)，參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過(guò)程中著重考3節(jié)水潛力分析和判別是制定節(jié)水策略的基礎(chǔ)。從廣義水資源看，節(jié)水潛力不僅僅是潛在實(shí)體水耗用量的減少，而是用水效率、能源效率、物料轉(zhuǎn)化效率等多重因素的綜合性優(yōu)化空間，因此，節(jié)水潛力分析需要從更廣的視角進(jìn)行判別。以前述產(chǎn)品水足跡定額為基準(zhǔn)值，提4式中，WF是集聚區(qū)尺度產(chǎn)品水足跡列矩陣，WFp是p產(chǎn)品集聚區(qū)尺度水足跡，WFef是p產(chǎn)品的水足跡定額，WFIp是p產(chǎn)品的水足跡節(jié)水指標(biāo)。式中，DW是集聚區(qū)尺度產(chǎn)品耗水系數(shù)列矩陣，dwp是產(chǎn)品的集聚區(qū)尺度實(shí)際耗水系數(shù)，dwef是p產(chǎn)品的用水定額，DWIp是p產(chǎn)品集聚區(qū)尺度的用水單耗節(jié)水指標(biāo)。根據(jù)水足跡節(jié)水指標(biāo)、用水單耗節(jié)水指標(biāo)兩種指標(biāo)在通用值、情形節(jié)水指標(biāo)結(jié)果節(jié)水評(píng)估結(jié)果情形1YJ產(chǎn)品用水單耗、產(chǎn)品水足跡均未達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水、廣義水的節(jié)水潛力均較大情形2Ypppp產(chǎn)品用水單耗達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達(dá)到先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡未達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水具有一定節(jié)水潛力，廣義水節(jié)水潛力較大情形3YJ產(chǎn)品用水單耗未達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達(dá)到先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水節(jié)水潛力大，廣義水有一定節(jié)水潛力情形4YJ產(chǎn)品用水單耗已達(dá)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡未達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水節(jié)水潛力小，廣義水節(jié)水潛力大情形5YJ產(chǎn)品用水單耗未達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡已達(dá)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水節(jié)水潛力很大，廣義水節(jié)水潛力很小5Y產(chǎn)品用水單耗、產(chǎn)品水足跡均達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達(dá)到先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體情形6JY水、廣義水均有一定節(jié)水潛力產(chǎn)品用水單耗已達(dá)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達(dá)到先進(jìn)情形7JY標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水節(jié)水潛力小，廣義水有一定節(jié)水潛力產(chǎn)品用水單耗達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達(dá)到先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡已達(dá)先進(jìn)情形8JY標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水有一定節(jié)水潛力，廣義水節(jié)水潛力很小產(chǎn)品用水單耗、產(chǎn)品水足跡均已達(dá)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)體水、廣義水節(jié)水潛情形9力均很小表中，WFIY和DWIY分別是產(chǎn)品p在通用值標(biāo)準(zhǔn)下的水足跡節(jié)水指標(biāo)和用水單耗節(jié)水指標(biāo)，WFIJ和DWIJ分別是其先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)下的兩個(gè)指標(biāo)。以寧東煤基化工能源基地為實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證）的原型試驗(yàn)場(chǎng)。煤基能源化工產(chǎn)品分為煤炭、煤電及煤化工產(chǎn)品三大類。若將煤炭、煤電單獨(dú)視為一種產(chǎn)品，則寧東基地主要煤基能源化工產(chǎn)品包括24種，如表2所示。基地絕大部分實(shí)體水資源供給它們組成了基地虛擬水資源的主要載體。圖2是寧東基地煤炭、煤電、煤化工三大類產(chǎn)品和表2寧東基地主要煤基能源化工產(chǎn)品產(chǎn)品編號(hào)產(chǎn)品名稱英文縮寫(xiě)產(chǎn)品編號(hào)產(chǎn)品名稱英文縮寫(xiě)1煤炭COAL1,4-丁二醇BDO2煤電ELEC聚四氫呋喃PTMEG3煤制油CTLACA4CTM/CGTM醋酸乙烯酯VAC5焦炭COKE聚乙烯醇PVA6烯烴OLE焦?fàn)t氣COG7二甲醚DME粗苯BEN8聚甲醛POM20粗苯下游產(chǎn)品BEN-Down9合成氨NH321煤制焦油TAR尿酸UREA22焦油下游產(chǎn)品TAR-DownCaC223硫酸SULFACET24丙烷/碳四/碳五C3/C4/C56圖2寧東基地（a）煤炭、煤電和煤化工產(chǎn)量蘊(yùn)含虛擬水量（b）各煤基化工細(xì)分產(chǎn)品年產(chǎn)量含虛擬水量圖3寧東基地產(chǎn)品水足跡與產(chǎn)品水足跡定額分別以產(chǎn)品用水單耗定額和產(chǎn)品水足跡定額為基準(zhǔn)，進(jìn)一步計(jì)算各主要煤基能源化工產(chǎn)品傳統(tǒng)和廣義兩類節(jié)水指標(biāo)值，如圖4所示。結(jié)果顯示，從定性角度判斷各產(chǎn)品節(jié)水工藝技術(shù)水平，產(chǎn)品水足跡節(jié)水指標(biāo)與用水單耗節(jié)水指標(biāo)結(jié)果基本一致，但從定量上看兩種指標(biāo)結(jié)7圖4主要煤基產(chǎn)品傳統(tǒng)和廣義節(jié)水指標(biāo)對(duì)比根據(jù)產(chǎn)品節(jié)水潛力定性判別標(biāo)準(zhǔn)，烯烴（p=6）的節(jié)水潛力屬于“情形3”，實(shí)體水耗用存在較大節(jié)約空間，因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮采用節(jié)水新工藝、提高工業(yè)用水重復(fù)率等措施進(jìn)行節(jié)水，在此基礎(chǔ)上再考慮從廣義水資源角度進(jìn)行節(jié)水挖潛；焦?fàn)t氣（p=18）和粗苯（p=19）的節(jié)水潛力情況屬于“情形7”，實(shí)體水耗用的節(jié)約空間較小，節(jié)水措施應(yīng)當(dāng)以節(jié)能降耗、技術(shù)改造降低原料損耗等為主，即從虛擬水資源的角度進(jìn)行間接節(jié)水；煤炭（p=1）、煤電（p=2）、煤制油（p=3）、甲醇（p=4）、合成氨（p=9）、尿酸（p=10）和聚四氫呋喃施進(jìn)行節(jié)水挖潛；硫酸（p=23）的節(jié)水潛力情況屬于“情形1”，實(shí)體水和虛擬水的節(jié)水空間均較大，采用實(shí)體水或虛擬水節(jié)水措施均可有效提高綜合用水效率；焦炭（p=5）的節(jié)水潛從定量角度分析，煤炭（p=1）、煤制油（p=3）、烯烴（p=6）和硫酸（p=23）的節(jié)水潛力最大，其廣義用水單耗較先進(jìn)定額標(biāo)準(zhǔn)有28～35%的下降空間；煤電（p=2）、甲醇（p=4）和聚四氫呋喃（p=14）次之，廣義用水單耗較先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)有15～20%的下降空間；其根據(jù)現(xiàn)狀年和預(yù)測(cè)年寧東基地生產(chǎn)規(guī)模，分別計(jì)算規(guī)模以上且用水效率未達(dá)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的各類產(chǎn)品在用水定額、產(chǎn)品水足跡定額達(dá)到先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)情況下的潛在可節(jié)約水量，如圖5所8圖5主要煤基產(chǎn)品傳統(tǒng)和廣義節(jié)水潛力對(duì)比結(jié)果顯示，基于產(chǎn)品水足跡定額的廣義節(jié)水潛力均顯著高于基于用水定額的傳統(tǒng)節(jié)水潛力?，F(xiàn)狀年，廣義節(jié)水潛力最高的五種產(chǎn)品節(jié)水潛力分別為：烯烴（1897.7萬(wàn)m3/a,p=6）>煤電（1331.7萬(wàn)m3/a,p=2）>煤炭（1243.9萬(wàn)m3/a,p=1）>煤制油（1218.4萬(wàn)m3/a,p=3）>甲醇（578.0萬(wàn)m3/a,p=4）；而各產(chǎn)品傳統(tǒng)的節(jié)水潛力則僅為：烯烴（826.1萬(wàn)m3/a）、煤電m3/a）。預(yù)測(cè)年，廣義節(jié)水潛力最高的五種產(chǎn)品與現(xiàn)狀年相同，但節(jié)水潛力大小順序略有不同，分別為：烯烴（3603.6萬(wàn)m3/a）>煤制油（2436.7萬(wàn)m3/a）>煤電（2311.炭（1243.9萬(wàn)m3/a）>甲醇（634.8），的節(jié)水潛力則僅為：烯烴（1568.6萬(wàn)m3/a）、煤制油（2035.7萬(wàn)m3/a）、煤電（780.3萬(wàn)產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力總是高于其傳統(tǒng)節(jié)水潛力，主要是因?yàn)楫a(chǎn)品廣義節(jié)水潛力的確定是基于產(chǎn)品水足跡定額這一“水耗－能耗-物耗”綜合性耗水用指標(biāo)，而產(chǎn)品水足跡定額達(dá)到先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)需要產(chǎn)品生產(chǎn)所消耗的水、能、物同時(shí)達(dá)到先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)，即在水資源利用效率、能源某一產(chǎn)品生產(chǎn)所耗用的能源和上游原料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程同樣需要占用水資源，因此從廣義視但需要注意的是，一般不能簡(jiǎn)單地將同一區(qū)域內(nèi)相互關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的廣義節(jié)水潛力疊加來(lái)確定該區(qū)域的潛在可節(jié)約水量，這是因?yàn)閺V義節(jié)水潛力是考慮了產(chǎn)品關(guān)系網(wǎng)絡(luò)各關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率和利用效率的綜合性可節(jié)水量，簡(jiǎn)單相加可能造成重復(fù)計(jì)算。廣義節(jié)水潛力分析的重要意義在于識(shí)別產(chǎn)品關(guān)系網(wǎng)中綜合耗用水量較大的“熱點(diǎn)”產(chǎn)品或環(huán)節(jié)，有助于給出更加全9根據(jù)《中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)及相關(guān)專家技術(shù)審定《能源化工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評(píng)估導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是水利部綜合開(kāi)發(fā)管理中心，中國(guó)水節(jié)約用水促進(jìn)中心、西北農(nóng)林科技大學(xué)、黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院、2023年6-9月，廣泛收集、整理深海寬頻地震采集技術(shù)規(guī)2023年10-12月，依編寫(xiě)人員根據(jù)工作計(jì)劃分工和編寫(xiě)要期間，編制小組主編單位及參編單位組織了數(shù)次內(nèi)部研討會(huì)，經(jīng)過(guò)多2023年2月底，經(jīng)中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)計(jì)劃2024年4-5月，計(jì)劃向業(yè)界單位的專家發(fā)送《征求意見(jiàn)稿》計(jì)劃2024年5-6月，對(duì)送審稿的審查意見(jiàn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充和數(shù)據(jù)、2)標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出廣義視角下產(chǎn)品節(jié)水潛力評(píng)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了能源化工基地產(chǎn)品水足跡定額計(jì)算方法、