美国政府70亿美元绿氢生产计划面临水资源短缺问题

随着国家“西氢东输”管道计划的启动，近期，关于“东水西输”制绿氢的内容受到了国内的关注。国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长、研究员常纪文认为，按照绿氢制备规划，到2060年绿氢生产年需淡水量约27亿吨。由于沙漠、戈壁、荒漠地区风光资源与水资源的空间分布不太匹配，规模化绿电制绿氢的用水时间与可取用水资源的时间分布不太匹配，把不稳定的绿电输送至有水的地方制氢难以保障电网安全，且规模化绿电制绿氢对水质要求比较高，就近可利用的高品质水资源本就稀缺，长期、规模化的绿电制绿氢产生的新增用水需求势必加剧现有工业、城市、农业和生态用水的水资源供需矛盾。根据研究预测，到2030年，华北-西北沿线风光大基地绿氢产量将达到全国绿氢总产量的50%。

常纪文表示，在这些地区，水资源紧缺成为制约经济社会可持续发展的瓶颈。为此，常纪文牵头完成的《海水淡化水西输至华北和西北地区的初步研究》提出了跨越1500公里的“东水西输”制绿氢大设想。

根据各地的绿氢规划来看，在全球范围内，超过70%的拟议绿色氢项目位于中东等缺水地区。未来电解水制氢的水资源问题或是亟待解决的，美国目前也遇到了相似的问题。

美国拜登政府70亿美元绿氢生产计划面临水资源短缺问题

美国拜登政府的清洁氢相关计划在干旱频发的德克萨斯州科珀斯克里斯蒂面临着意想不到的挑战，那里拟议的清洁氢中心将需要安装能源密集型且昂贵的海水淡化厂。

根据乔·拜登总统的2021年基础设施投资和就业法案，墨西哥湾沿岸港口正在竞选高达10亿美元的资金，用于创建一个生产氢的区域中心，通过电解水制氢，有助于重排放工业脱碳和交通。

氢中心需要使用数百万加仑的水，这对于正在经历多年干旱的科珀斯克里斯蒂来说是一个挑战。虽然当地官员表示，他们可以通过建造海水淡化厂来提供这些水，但环保组织和一些当地居民和立法者正在排队反对海水淡化厂。

“创造一种所谓的清洁能源毫无意义，它反过来会破坏整个生态系统，威胁依赖健康海湾系统的其他经济体，并侵占居民的供水，”科珀斯克里斯蒂沿海保护环境联盟激进组织在给美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆的一封信中写道。尽管该市每天有约1亿加仑的地下水供应，但仍面临干旱，该地区将喷水装置和灌溉的使用限制为每周一次。

Rystad Energy 咨询公司的一份分析显示，拜登政府的低碳氢愿景可能会遇到一个挑战，而气候变化本身会加剧这一挑战：水资源短缺。Rystad 的数据显示，能源部氢中心候选名单上的33个项目中有9个位于水资源高度紧张的地区。这些地点包括南加州、科罗拉多州、堪萨斯州、新墨西哥州以及德克萨斯州。

拜登政府将向企业提供高达1000亿美元的税收抵免，并向地区提供高达70亿美元的赠款，用于建设氢中心，以帮助实现到2050年生产5000万吨清洁氢燃料的目标。美国能源部将于9月份宣布设立这些中心。

美国能源部拒绝对科珀斯克里斯蒂或其他氢中心应用发表评论，但其表示“承认氢中心的耗水量可能会给地区水资源带来额外压力。”

美国环境保护署水务助理署长拉迪卡·福克斯 (Radhika Fox) 表示，“随着水源变得越来越稀缺，处理技术不断进步，越来越多的供水系统正在考虑海水淡化”，但没有直接对科珀斯克里斯蒂发表评论。科珀斯克里斯蒂市经理彼得扎诺尼表示，氢能项目如果获得批准，需要采用海水淡化技术。

Zanoni 表示，该市已签订合同，每天向主要工业用户埃克森美孚和沙特阿拉伯基础工业公司供应高达2500万加仑的水，并预计该中心将容纳至少六家绿色氢生产商，每家都需要大约每天3至400万加仑淡水。他表示，该市计划每天增加至少7000万加仑的水量，其中至少3000万加仑来自拟议的海水淡化厂。“这种淡水来源对我们来说确实很有吸引力，”扎诺尼说。

美国水资源争夺战

一些专家表示，虽然美国在全国各地分布着数百座海水淡化厂，用于处理内陆微咸水水源，但将超咸海水转化为淡水的风险较高。

德克萨斯农工大学科珀斯克里斯蒂分校的哈特研究所捐赠主席保罗·蒙塔尼亚表示，将海水淡化的副产品注入科珀斯克里斯蒂湾，可能导致虾和大西洋黄鱼等海鲜物种死亡，从而导致渔业每年损失约600万美元。据悉，该市一直在努力获得联邦环境许可和当地支持，并正在寻求监管部门批准另外三个海水淡化厂。

能源专家表示，海水淡化厂属于能源密集型项目，建设和维护成本高昂。加利福尼亚州圣地亚哥附近的波塞冬工厂是西半球最大的海水淡化工厂，建造成本超过10亿美元，并需要近2.75亿美元的升级，以满足最新的州法规，以保护可能被吸入进水管或水管的海洋生物。3月份，美国环保局介入，提供了1.7亿美元的贷款，以抵消当地消费者的价格上涨。