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特别关注丨限硫令会加剧水资源紧缺吗?

薛龙玉 中国船检 2022-10-17


自IMO宣布2020年开始实行全球限硫法规以来,人们对于限硫令将给能源及海事领域带来的成本影响进行了无数的研究。但是,很少有人关注到这项法规可能会给环境造成的后果,尤其是对水资源需求的影响。


据标普全球普氏能源资讯 (S&P Global Platts) 分析师和美国能源信息管理局的预测以及近期学术研究的结果显示,限硫法规生效之后,美国炼油企业将需要消耗比以往更多的水资源。新增的水资源消耗规模具体有多大现在还很难预知,但是美国炼油企业仅在2018年每天就加工了1720万桶石油,每桶油大约使用了1.5桶水。这样看来,这个领域的水资源用量哪怕出现轻微上涨也是值得我们讨论的。

能源与水资源密切相关


毋庸置疑,若是没有充足的能源或水资源,现代社会根本就不会存在。而且令人烦恼的是,这二者的生产具有高度的相互依存关系。换句话说,生产其中之一往往需要大量消耗另一方。这个问题如何解决将是21世纪最大的挑战之一,因为随着时间推移,能源和水的相互依存关系应该会越来越严重。


国际能源署表示,能源产业占据着全球大约10%的水资源使用量,以及大约全世界3%的水资源消耗量,这里的消耗意味着水资源被取走并且不会再回到源头中。到2040年,能源领域的水资源消耗量相比2014年预计会上升近60%,超过750亿立方米。


能源领域的大多数水资源需求都来自于电力,但是液体运输燃料生产也是一种非常费水的行业,因为每一个炼油加工装置都需要足够多的水用来冷却。再往深处挖,去年一批学者与美国阿贡国家实验室以及Jacobs咨询公司联合撰写的一篇论文《美国炼油厂水资源消耗以及炼油产品分配预测》对这个问题提出了深刻的看法,这篇论文不仅分析了炼油厂生产不同产品所需的水资源数量,还研究了炼油设备复杂程度对这些数据的影响。


结果显示,如果炼油厂的原油加工率上升,那么它的水资源需求量就会增加;炼油设备越复杂,加工装置越多,水资源需求量就越高;如果原油板岩越酸和/或越重,水资源需求量也就越多。

炼油厂转向生产清洁燃油


普氏能源资讯分析师预测称,由于限硫法规带来的燃油调整,2020-2025年之间将产生1万亿美元的交易额。


几乎是在一夜之间,燃油制造商就需要找到方法将300万桶/天的高硫燃油替换成符合限硫法规要求的合规燃油。普氏能源资讯认为全球燃料池的空缺将由130万桶/天的新型低硫燃油与200万桶/天的馏分油填补。


图:全球燃料油需求走向


炼油厂将通过增添更为复杂的新式炼油设备,再结合更高强度的炼油加工来实现这个目标。据普氏能源资讯分析师预测,2020年全球炼油产业的转化能力相比2017年将增加170万桶/天,能够消灭掉160万桶/天的高硫燃油。

炼油将加剧河流负担


更高强度的炼油加工,更重的原油板岩,新增的转化设备,以及通过增加高硫油摧毁量来提升馏分油产出,这一切都指向了同一种不可避免的结果:2020年炼油厂将需要消耗比以往更多的水资源。而且,2020年之后全球炼油产业将越来越越复杂。我们可以以美国得克萨斯州加尔维斯顿县为例,来看一看炼油厂的水资源消耗对于个体以及行业而言意味着什么。


加尔维斯顿县坐落着马拉松石油加尔维斯顿湾炼油厂和德克萨斯州瓦莱罗炼油厂,它们的产能合并起来有接近80万桶/天。凭借着地理优势,这个小型炼油中心可以从布拉索斯河中获取到100%它所需的水资源。这些炼油厂与当地18000英亩需灌溉的稻田、500万加仑/天的Thomas S. Mackey水处理厂还有例如陶氏化工厂等其他工业用户一起竞争着这条河流的水资源。


在这个缩影中,运输燃料、消费品、食物以及饮用水都在抢夺着日益匮乏的水资源。如果炼油厂进一步增加它们水资源使用率,势必会加剧该地区的水资源争夺战。

河流干旱风险与应对政策


据环保咨询公司SWCA称,布拉索斯河2011-2015年枯水期是该河流部分河段经历过的有史以来最严重的干旱,而且河流干旱的风险只会持续恶化,因为布拉索斯河盆地的人口将在2060年增长至540万。


在严重干旱时期,如果要按优先顺序来决定布拉索斯河水资源的使用权,炼油厂恐怕得不到什么优势。2020限硫法规生效之后,这种情况只会更加糟糕。不过,面临这种困境的不只是加尔维斯顿县。据美国能源部预测,接下来50年中,全美国的炼油厂将需要花费超过100亿美元来确保自己的水资源供应。


加利福尼亚有16家炼油厂,该地区最近签署了一项新的立法,通过长期限制城镇和农业用水来应对旱灾。这些水资源使用限制令对每家炼油厂的影响都不尽相同,不过它们都提出了一个明显的问题:如果加利福尼亚炼油厂能够使用的水资源数量变少了,它们如何能在2020年之后增加炼油加工量?


IMO限硫令生效后美国炼油产业将消耗更多水资源,这一点几乎是确定的。虽然标普旗下的Trucost公司认为转向使用清洁燃油可以节省下数十亿医疗保健成本,但是这个过程中也可能出现意想不到的水资源成本。这件事给我们的启发就是,在全球层面上,一些问题的解决方案往往需要艰难的抉择和权衡。拿IMO 2020限硫法规来说,人们就是在用大量的水资源来换取清洁的空气。只有时间能证明我们付出的代价是否值得。


编译自普氏能源资讯



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