綠水西輸工程及其戰略意義

曾恒一

引言

我國是世界最缺水的13個“貧水”國家之一，特別是干旱半干旱的西北地區，占全國總面積的36%，水資源總量僅占全國的5.8%。西北地區水資源總量嚴重不足、時空分布嚴重不均，如何在第二個百年奮斗目標中擺脫“貧水”現狀、任重道遠。中國工程院開展“脫貧水”戰略研究已經持續多年。

中國工程院“解決貧水問題項目組”從2017年開題以來，歷時七年對西北的新疆、甘肅、內蒙古、及遼寧等進行了多次實地考察，累計行程近萬余公里，在充分調研、座談、交流的基礎上，提出了“綠水西輸”戰略思路：即利用渤海沿海的綠色能源與電廠余熱將海水淡化，通過綠色管道及其沿線的綠色能源（風、光電，綠氫）智能增壓泵站，將淡化水輸往西北地區的內蒙古、甘肅和新疆，以主動求變的可持續發展模式增加我國陸域水資源總量，改變西北“貧水”局面，將西北的資源優勢轉化為發展優勢，構建東西部協調發展的新發展格局。該思路得到了33位院士的簽名支持。

一、西北地區“貧水”現實問題

西北地區深居內陸，距海遙遠，是我國典型的干旱和半干旱地區。我國原本就是“貧水”國家，而西北更是“貧水”國中的“貧水”區，水資源“雙貧”是西北地區最為突出的現實問題，是造成東西部發展不平衡、不協調局面的主要制約因素。

西北地區是維護國家生態安全、社會穩定、能源安全、糧食安全、邊疆安全的國家戰略區域，水資源存量與國家賦予的五大安全戰略目標嚴重不匹配，增加水資源的有效供給、改變西北水資源的“雙貧”局面，是實現第二個百年奮斗目標的戰略任務。

二、綠水西輸解決西北“貧水”現狀

1. 綠水西輸的自然屬性

海洋是地球水資源的主體，約占地球總水量的97.3％。陸域水資源主要是太陽能蒸騰作用構建的海陸間循環所致，構建如圖所示的水汽循環系統，定義其為“自然界綠水西輸”。如下圖所示：

我國渤海太陽能自然蒸發形成的淡化水每年約有1000億m³進入內陸。若在人工海水淡化工藝中以“綠色能源”作為能源置換的主體來生產淡化水，以滿足人類社會發展不斷增長的水資源需要，這樣的淡化及輸水工程簡稱為“綠水西輸”。

2. 綠色能源置換淡化水資源

西北幅員遼闊、資源豐富，是太陽能、風能等清潔能源的富集區。東部有淡化水資源、特別是海水資源，實施“陸海統籌”戰略、以海洋資源彌補陸域資源的不足，以綠色能源置換東部的淡化水資源，構建東西部優勢資源互補的發展態勢，其戰略意義重大！

綠水西輸戰略的兩大特征：一是以清潔能源置換淡化水資源，發展模式綠色可持續；二是綠水西輸是陸域水資源的增量工程，增加陸域生態財富，并以此構建新能源→新水源→新發展的“新經濟業態”及“新發展模式”，為構建新發展格局、維護國家整體安全奠定工程基礎。

3. 綠水西輸工程總體規劃

綠水西輸戰略提出：在渤海灣建設大型綠色海水淡化基地，開展“綠水西輸”工程建設，保證工程年輸淡化水150億m³。綠水西輸工程總體規劃如下圖所示：

按照“整體規劃、分步實施、由近及遠、先易后難”的方針，工程分三期實施：一期從渤海灣淡化基地至內蒙古，年輸水量為35億m³；二期由內蒙古輸往甘肅，年輸水量為35億m³；三期由甘肅直達新疆南疆，年輸水量為80億m³。規劃圖如下所示：

4. 綠水西輸戰略研究演進

2017年5月，中國工程院咨詢項目《以西部的綠色能源置換東部的淡化水資源的可行性研究》立項，提出了“綠水西輸”的概念。

2019年4月，中國工程院咨詢項目《大規模海水淡化與西輸工程戰略研究》立項。在前期研究基礎上，課題組進一步提出了“綠水西輸新空間經濟帶”戰略構想。課題組認為：綠水西輸工程輸水沿線資源優勢明顯，若有可持續高效的水資源支撐，將會成為我國快速發展的新的經濟增長極?！熬G水西輸新空間經濟帶”具有四新特征：“新時代、新空間、新水源、新發展”。

5. 綠水西輸示范工程

為貫徹《中共中央國務院關于發展海洋經濟推進建設海洋強國的意見》精神、推進《海水淡化利用發展行動計劃2021-2025》的落實，2021年3月中國工程院批準了《綠水西輸內蒙古與發展新空間經濟帶戰略研究》重點咨詢項目。目前，項目研究取得了階段性成果，確定了“綠水西輸內蒙古工程的初步規劃方案”及發展戰略。

初步規劃方案提出：在遼東灣的錦州市、葫蘆島市等200公里的海岸線，以綠色能源為海水淡化的能源置換主體，建設4至5個大型“綠色海水淡化基地”，基地日淡化能力1000萬m³淡化水，可以滿足向內蒙古東部及中西部、遼寧西部地區年輸送35億m³淡化水的供水需求。淡化水通過管道輸送，一路途經遼寧省的葫蘆島市、朝陽市，輸送到內蒙古的赤峰市、錫林郭勒盟、烏蘭察布市、呼和浩特市、包頭市、鄂爾多斯市、巴彥淖爾市、烏海市，最終抵達內蒙古西部的阿拉善盟；另一路途經遼寧省的錦州市、阜新市，最終抵達內蒙古的通遼市。

三、綠水西輸工程戰略意義

1.綠水西輸是保障我國水資源安全的戰略舉措。我國是世界上最缺水的13個國家之一，全球氣候變化對陸域水資源的影響也日益凸顯。近些年來南北極、及世界第三極冰川大量融化，極端天氣頻發，全球水資源安全也面臨嚴峻挑戰，水危機與能源危機一樣迫在眉睫。綠水西輸以主動求變的可持續發展模式可增加我國陸域水資源量，為擺脫“貧水”國家、應對氣候變化對我國水資源安全帶來的影響等奠定了工程基礎，具有重大戰略意義！

2.綠水西輸是保障我國能源安全的戰略舉措。我國“2060年實現碳中和”的最大底氣來自西北的可再生能源。綠水西輸新空間經濟帶構建以“綠水、綠電、綠氫”為主體的國家綠色能源體系，實現國家能源戰略轉型中的“綠色、自主”目標，具有重大戰略意義！

3.綠水西輸是我國北疆生態安全的基礎性工程。內蒙古總體上缺生存水、生態水和發展水，生態安全、糧食安全與水資源安全矛盾凸顯。內蒙古水資源保有量與國家賦予的戰略目標嚴重不匹配，亟需外部水資源的支持。綠水西輸及內蒙古示范工程的增量水可以有效緩解內蒙古水資源短缺問題！

4.綠水西輸內蒙古示范工程綜合效益顯著。綠水西輸內蒙古示范工程跨越遼寧西部、內蒙古東部，是國家十四五規劃中需要全面振興的主要區域，也是糧食、生態、水資源三大安全矛盾最為尖銳的區域。示范工程的建設可實現“輸入發展水、解放生態水”的目標，將示范區的資源優勢轉化為發展優勢、構建新的發展格局。

四、綠水西輸內蒙古示范工程

1. 中國工程院院士建議

中國工程院2021年學部重點咨詢項目《綠水西輸內蒙古與發展新空間經濟帶戰略研究》院士建議案提出：

1）建議將綠水西輸納入國家水資源配置體系，形成完善的國家水網規劃，首先彌補西部干旱半干旱地區的水資源缺口，提升國家水安全保障能力；

2）建議由國家發改委牽頭組織相關機構，設立綠水西輸工程戰略協調小組，并將綠水西輸工程納入《海水淡化利用發展行動計劃 （2021-2025 年）》，推進海水淡化規?；?；

3）建議綠水西輸以內蒙古自治區為切入點，做好年輸水35億m³的頂層設計，并以年輸水3億m³?5億m³作為示范工程，重點改善內蒙古的供水體系、保障生態安全和發展“綠氫產業”。

院士建議案已提交相關部門、并在逐步落實中。為了加快綠水西輸示范工程的建設步伐，我們提出了先期設立“綠水西輸工程內蒙古工程研究中心”，以組織建設為引領，加快綠水西輸內蒙古示范工程落地及建設步伐。

2. 綠水西輸內蒙古示范工程

為穩妥推進綠水西輸內蒙古工程，課題組提出：先期開展“綠水西輸內蒙古示范工程”的規劃和建設，為綠水西輸總體工程的全面實施積累工程經驗、探索發展模式。

示范工程規劃途徑遼寧省西部的葫蘆島市、朝陽市，以及內蒙古東部的赤峰市、錫林郭勒盟、烏蘭察布市。示范區圖如下所示：

3. 示范工程目標

示范工程區域是綠水西輸新空間經濟帶的起步區。綠色淡化基地位于遼寧沿海經濟帶，受水區是清潔能源富集的內蒙古東部區域。如圖7所示，示范工程區域是“中蒙俄經濟走廊”、“東北陸海新通道”、“內蒙古通海經濟帶”三道合一的國家戰略疊加區。經濟走廊及通道建設、現代能源經濟體系建設都需要可持續的綠水資源支持。

課題組提出：以綠水資源為支撐，優先解決工業用水。利用輸水沿途豐富的風光熱資源，構建以“綠水、綠電、綠氫”三要素為主的“綠色能源體系”的現代能源經濟，并以此為產業依托，將“綠氫”作為還原劑、深度脫碳劑，在示范區大力發展綠色冶金、綠色化工，助力最難減碳的鋼鐵、化工行業實現碳中和。

課題組提出：將高耗能企業轉移到示范區，利用沙漠、荒漠、戈壁灘等“荒地資源”建設大規?；傲闾脊S”及“零碳產業園”、及“氫能產業園”，通過源、網、荷、儲一體化、多能互補配合水電解制綠氫，有效解決耗能企業的清潔能源供給、解決可再生能源大規模消納及儲存問題，戰略性解決“綠氫”供給。

課題組提出：在可再生能源富集的示范區內，開展大規模的“綠氫礦”建設，提高可再生能源的附加值，以“綠氫礦”的綠色能源收益反哺輸水工程費用，降低綠水資源保障生態安全、糧食安全的用水成本，實現能源、生態、糧食三大安全的辯證統一；保障三大安全、助力雙碳戰略、實現可持續發展。

五、結束語

1．能源綠色自主：建設綠色中國的基石

建設綠色中國的核心與關鍵是：首先要實現我國能源領域的“綠色與自主”。國家“雙碳戰略”目標就是以實現能源綠色轉型為抓手，促進綠色中國的全面建設。

2．三綠能源體系：能源綠色轉型創新之舉

綠水西輸戰略提出：以可持續的綠水資源為支撐，以綠水西輸工程輸水沿線資源優勢為依托，以“綠水、綠電、綠氫”三綠能源體系建設為基礎，全方位開展“綠水西輸新空間經濟帶”的建設，為能源綠色轉型提供工程支撐。

3．新空間經濟帶：綠色中國建設示范工程

新時代、新能源、新水源、新空間、新發展，這五新發展戰略是新空間經濟帶建設的指導思想，是全新全綠的發展理念，是“綠色中國”新發展模式的探索與實踐。

（本文作者為中國工程院院士）