水资源与能源协同安全国际研究进展

水资源所 鲍淑君，贾仰文，蔡思宇，高学睿

1 调研背景

在全球化背景下，很多国家受自然禀赋和经济社会发展压力双重影响,资源安全问题日

益突出，已经成为国家政治、经济、生态环境等诸多领域的中心议题，甚至成为国际政治的

重心。国家间围绕世界资源控制权进行激烈争夺，各国维护自身利益所制定的资源安全战略，

以及各国政府积极主导的替代资源或非常规资源开发，使资源问题日益成为国际社会的焦

点。

水资源和能源，共同作为基础性的自然资源和重要的战略资源，是经济社会运行发展的

基础性安全之一。但随着经济社会发展对水与能源需求的不断增长，已经成为制约经济社会

可持续发展的瓶颈。能源产业大都属于高耗水产业，水资源短缺将直接影响能源产业布局与

规模，两者之间的相关性与约束性特征日益突出。在全球气候变化加剧与人口持续增加的大

背景下，水资源和能源需求仍将持续增长，预计到 2035 年，全球能源需求量将增加 35%，

相应的水资源消耗量则增加 85%，水资源与能源安全形势更加严峻，对全球可持续发展的

不利影响也将更加深入和广泛。联合国将 2014年 3月 22日世界水日的主题定为“水与能源”，

充分表明了全球层面对水与能源安全问题的高度重视。

我国是全球第一大水资源和能源消费国，目前正处于工业化中期、现代化建设第三步战

略部署及城镇化快速发展阶段，未来一段时期内水资源与能源需求仍将保持强劲增长的态

势。但我国多煤、缺油、少气，且主要分布在西北地区，与东南多西北少的水资源分布格局

严重不匹配，比如,黄河上中游地区集中了我国 70%的煤炭，但水资源却不足全国的 3%，水

资源与能源协同安全问题十分突出。

1.1 水资源与能源协同安全研究的必要性

伴随着经济全球化及我国经济结构调整与发展模式的转变，水资源与能源对经济发展的

约束性将进一步增强，相应地对水资源与能源安全的协同保障提出了更高的要求。国际上对

水资源与能源协同发展趋势的关注逐渐提高，业已开展的研究一致认为，两者在各自发展中

面临匮乏压力，且这种情况仍在加剧。尽管已经普遍意识到水资源和能源的重要性，由于相

对割裂的视角，两者主管部门的分散性，对两者之间的关联性及如何同时保障两者的安全发

展方面，缺乏全面的分析，得出的结论往往偏重于某一方面，导致决策层对于背后的驱动因

子、可能产生的结果以及不同的技术选择优势并不甚了解。所以，有必要更好的理解水资源

和能源之间跨部门协作的意义，也就是研究水资源与能源之间的纽带关系和协同发展，解决

部门间相互割裂或竞争问题，采取综合性方法对水资源和能源进行管理。

目前，国际上已有部分关于水资源和能源协同发展的初步研究成果，但由于两部门决策

者在水资源和能源政策方面往往是脱节的，缺乏行动协调机制。此外，由于水资源与能源还

受到气候变化、水量与水质、生态环境、利用效率、管理政策等多重约束的影响，进一步加

大了水资源与能源协同安全发展的不确定性与风险。目前，对水资源与能源协同安全领域还

缺乏系统深入的研究，迫切需要掌握国际水资源与能源安全领域及其相关的气候变化、生态

环境效应、开发利用效率、风险管理和适应性政策等方面的研究进展与未来发展动态，从而

为制定我国水资源与能源安全保障战略提供借鉴与参考。中国的能源安全问题其实就是水资

源安全的问题，实现水资源安全，是粮食安全、经济安全、生态安全和国家安全协同发展的

基础，因此加强水资源和能源安全的协同发展战略研究，具有很强的必要性和迫切性。

1.2 水资源与能源纽带关系研究概况

1.2.1 水资源和能源两个领域之间的关联性

两者的关联性指的是，使一个领域受益的政策可能会增加另一个领域的风险和破坏性影

响，或者也可能使两个领域都受益。具体到水资源和能源领域,两者之间相互依赖，具有很

强的关联性,水资源领域做出的决策会对能源领域产生直接或间接的影响,反之亦然。两者的

关联性体现在以下方面:在能源生产、运输和使用过程中，都需要一定的水资源，而在水资

源的开采、配置和处理各个环节也需要利用能源。能源生产所需的水量取决于所采取的能源

生产方式，水资源的配置、利用和管理方式也可以决定能源生产中所利用的水资源量。水和

能源纽带关系的核心，是他们两者之间的相关性和依赖性，以及所共同带来的正面或者负面

的外部性。

水资源和能源两者之间的关联性有时候存在一定的矛盾。比如，气候变化带来的干旱和

高温，会导致灌溉用水的增加，相应的水泵用电需求就会增加，但同时,水电发电量却因水

库库存减少而降低，甚至发生供电中断情况，可见灌溉用水和水力发电之间有时可能会存在

一定的矛盾；又如,低能源价格或者能源价格补助，会刺激农业灌溉中大量使用水泵抽取地

下水，造成地下水位严重沉降，最终导致地下水的枯竭；再如,远距离咸水脱盐和水泵供水

虽然可以缓解一些地区的水短缺，但同时也会增加能源使用，而远距离电网若出现问题，可

能会造成当地断电，影响水资源开发和处理；另外,能源内部结构优化调整也会带来新的矛

盾,比如,使用生物质能代替化学燃料, 会减少碳足迹，但同时却可能会给土地、水和粮食价

格造成负面影响，增加水足迹（UNEP，2011a）。

水资源和能源两者间的关联性也有很多正面的影响。例如，在法国 2020 年可持续能源

框架下，要求所有建筑物可以提供的能源要多于其消耗的能源，并且可以做到建筑物所需水

资源的自净或自然循环使用，这种政策有助于推动创新技术开发。可见，这种存在于水资源

和能源之间的积极正面的关系，可以确保两个领域同时良性的发展。

无论是水资源还是能源领域的决策，不仅是由该领域管理者独自做出的，而是由其他领

域政策制定者共同做出的，可能会涉及到粮食安全、工业和经济发展、公共卫生、融资和能

源安全以及其他相关领域（WWAP，2009，2012），所以，需要通盘考虑水资源和能源方

方面面的因素和角色，并且将水资源置于决策的核心位置。在考虑水在两者纽带关系中的作

用时，十分有必要区分水资源和水服务两个概念，以及两者是如何进行管理的。水资源管理

指的是对水循环的管理，水流作为自然资源，以一定的数量和质量通过自然环境，比如河流，

湖泊，河口和其他水体以及土壤层和含水层等；水资源服务管理指的是基础设施的开发和管

理，将水资源进行储存和必要的处理，输送到用户端，通过网络收集废水，并进行处理，使

其能够安全排放或重新利用。能源的生产需要使用水资源，而水资源服务功能的实现同样需

要能源。

1.2.2 水资源和能源行业之间的共性

水资源和能源服务行业通常由国家、区域或地方垄断，一般采取公有制，而能源行业趋

于私有化。两个行业在开发、运输和配置方面的固定供给成本大，占到了总供给成本的大部

分，特别是当没有替代性选择的设施时，“沉没成本”很高。如果建立在现有能力设施基础之

上，新增部分的“边际成本”相对较低，尤其是网状服务设施；相反，如果要新添生产能力，

且一旦现有生产能力已接近满负荷状态，那么，额外新增部分产量的“边际成本”就会很高。

因此，应当采取灵活的税费制度，才能反映消费的真实情况，或者税费考虑固定因素和变化

因素，确保无论需求水平如何，至少基本的固定成本可以得到保证。

水资源和能源重复性运行支出费用都包含管理费、劳务费及能源消耗（针对水资源行业）

和水资源消耗（针对电力及其他能源行业）。发展中国家存在不同程度的维护费较高的情况，

经常出现供给中断和泄露问题，电力和水资源的损失程度和低效问题比较严重（AICD，

2012）。由于两个领域都具有较强的公共性，水利和电力设施收费经常会遭到严重的政治干

预，造成费用不合理或费用损失等问题。比如，低价的用电和灌溉用水一般对农民有益，因

而能源和水资源领域会吸引大量不正当补贴，从而鼓励更加大量地消耗自然资源，导致自然

资源更加稀缺，使用成本更高。

水资源和能源两个领域的运行服务可以不同程度的吸收私营部门的参与，由于其供给的

垄断性和服务的重要性，应当加强监管。两个领域的公私合作伙伴关系正在增加，如建设-

所有-运营-转交（BOOT）和建设-运营-转交（BOT）模式中，特许权获得者首先负责项目

的建设和融资，然后在合同期内负责运营、经费补偿和盈利，最终将资产转交公共所有。这

种方式日益普遍，主要集中在污水处理厂和独立的电力项目。近日，中国政府发布《关于在

公共服务领域推广政府和社会资本合作模式的指导意见》，将探索建立健全 PPP（公私合作

伙伴关系）机制，鼓励社会资本以特许经营、参股控股等多种形式参与重大水利和电力工程

建设运营，进一步鼓励私营部门参与水资源和能源领域建设。

表 1-1 水资源、能源及两者相互依赖性的相关数据

1 水资源耗能相关数据 2 能源用水相关数据 3 水资源和能源相互依赖性相关数据

饮用水

7.8 亿人缺少安全的饮用水；

35 亿人用水的权利未得到满足；

25 亿人的饮用水未达卫生标准

固体燃料 目前有 13 亿人的生活没有用电，

约有 26 亿人使用固体燃料(主要是生

物质能）

发电 90%的发电是耗水密集型

淡水

从上世纪 80 年代开始，淡水的总

消耗量每年增长约 1%

能源

需求量

到 2035 年，能源需求量的增长预计会

超过三分之一，用电量的需求预计会增

长 70%

能源生产

耗水量

能源生产约占全部用水的 15%，或者

是全部工业用水的 75%。到 2035 年，

全球能源所需的用水量预计增长

20%，但能源耗水量将增长 85%。

需水量

到 2050年，需水量预计增长 44%，

主要来自不断增长的制造业、发

电站、农业以及生活需水

生物质能 新型生物质能仅占全球能源消耗量的

0.8%，却刺激了能源供给量的迅速增

长。如果生物质能的原料产自灌溉土

地，那它对水资源的潜在影响不容忽视

火力发电 火力发电约占全球发电量的 80%，并

且几乎占到美国和一些欧洲国家全部

用水的一半

地下水

抽取

地下水的抽取正以每年 1%-2%的

速度增长，增加了某些地区的用

水压力。地下水可供应量正在不

断减少，地球约 20%的含水层过

度开发

财政支持 2011 年，对化石燃料消耗的财政补贴

共计 5,230 亿美元（相较于 2010 年增

长了约 30%）；对可再生能源的财政

支持在只有 880 亿美元，而到 2012 年

会增长 24%

冷却水

需求

火力发电中决定冷却水需求量的因素

有多种，包括燃料类型、冷却系统的

设计和气象条件。其中，效率是最重

要的因素。发电站的效率越高，消耗

的热量越少，冷却水的需求量也越少

淡化海

水

海水淡化每年至少消耗 75.2 太瓦

时电量，约占全球用电量的 0.4%

全球能

源市场

每年全球能源市场的收益约达 6 万亿

美元，能源部门资金充足、组织有效，

在大多数国家都比水资源具有更高的

政治关注度

非常规/常

规油气

非常规油(如焦油砂）和气(如压裂）通

常比常规油和气的耗水量更大

1.2.3 水资源与能源行业各自的特性

水资源和能源是相互交织的庞大系统，两者的自然状态各异，关系复杂多变。水是一种

独特而不可替代的可循环自然资源，需要摆脱重力才能移动，因此，水资源的移动或者调出

需要付出较大的能源成本和经济成本；而能源形式各异，来源广泛，是一种非常典型的受市

场驱动的商品，可以远距离输送，比如可以通过传输线输送电力或管道输送石油。水资源和

水资源服务体系可以跨越多个地理区域，管道水系通常是以城市为单元，地表水可能会跨越

几千公里，流经很多城市，跨越许多政治和国家边界。由于需要协调不同管理框架和政治体

制间的行动，自然地表水系的跨境特点加剧了配置决策的复杂性。由于初始水源可能距离较

远，一般需要大量的能源投资，才能将水资源及其服务提供给消费者。地下水也可能跨越大

片区域，使问题更加复杂。所以，在一些区域，地下水管理法律和协议与地表水的是不同的。

相反，电网则可以不像河流流域那样遵循自然边界，电力通过电力线路输送，石油、煤炭和

汽化天然气等致密化石能源可以跨越大洋或大洲通过管道或铁路运输，输送起来相对简单。

而水虽然可以实现流域内调水，但因调水的能源投资巨大，对于大宗调水，在经济上并不可

行。

水资源和能源在基础设施规模方面不十分匹配。除了大坝、水库和流域内调水工程，水

利基础设施体系通常是以社区或城市（针对管道饮用水和污水体系）为单元。而包括管道网

络和电网在内的能源基础设施，一般是跨越整个国家或多个多家，这种不匹配性也会导致两

个系统更加脆弱。在基础设施和运行方面，能源服务最大的成本是发电能力和燃料的资本投

资。供水成本一般相对较低，但供水中断所带来的风险是巨大的。对于水来讲，最大的成本

在于管网投资和运维。许多关键安装环节也存在能源供给中断的风险，所以许多系统都有备

用发电厂。另一个挑战是，水资源和能源领域的基本观点和思维方式是不同的，这就需要创

建一致的分析框架、术语和数据库，使两个领域的决策者相互理解，沟通畅通。

两者的管理和规定也不同，能源领域主要关注能源的生产和配置过程，而水资源主要集

中在取水、用水和排水环节。大多数国家能源决策和管理都是采取自上而下的方式，许多标

准和资金集中管理，中央或地方政府的政策效力较强。而水资源管理通常是自上而下和自下

而上两种方式的结合，中央负责管理大型水利基础设施，而用水决策权在地方，地方的水资

源管理是非常强有力的。由于能源的生产方式更多样化，每一种形式的能源开发都会对水资

源产生特定的需求和影响，一个国家或地区的能源构成政策发生变化的话，比如从化石能源

转向大力发展可再生能源，将对水资源和其支撑的生态系统服务功能产生较大影响。

水资源和能源高度不同的本质决定了两者间的对比分析应当具有高度的普适性，虽然两

者在自然状态、基础设施规模和管理方面差异明显，但从经济和商业角度，两者在市场规模、

政治地位和交易程度等方面仍存在较多的可对比性（见表 1-2）。

表 1-2 水利和能源行业经济特性对比

对比内容 经济特性

市场规模 水市场 2005 年市值约 3,650 亿美元，2013 年市值约 5,570 亿美元（Goldman Sachs,2005;GWI,2013）。而 2012 年全球能源市场的市值

约 6 万亿，远远大于水市场市值。国际能源署估计，2012 年-2025 年仅全球能源供给基础设施一项，投资大约 37 万亿，相当于每年

1.6 万亿。

政治地位 相比水资源行业，能源行业不仅在规模上更大，在其他方面也更具有优势。能源供应链和水资源供应链之间的差别很大，能源行业属

于大规模商业，行业内的组织机构资本充足，具有很强的代表性（Hussey 等，2013），所以在大多数国家，能源往往比水资源更能获

得高度的政治关注（Winpenny,2003）。

管理模式 能源通常在国家层面上进行管理，而水资源是区域性和地区性管理。关于水资源的决策一般具有高度授权性质，比如，水费一般在市

政府层面决策。两个行业私营部门的参与程度不一，水资源行业高度公有化，而能源行业私营企业的参与程度很高。

定价水平 水资源的获取是人权的基本条件（联合国决议 64/292,2010 年 7 月 28 日），但能源并非如此。将水视为自然产品，忽视供水服务的经

济成本，导致了水资源定价偏低，但能源通常被视为商品，定价较高。

交易程度 因为水不适宜长距离输送或进行国际交易，所以，水资源不像石油那样，具有国际定价，也不像天然气和煤炭交易如此广泛。但天然

气和煤炭存在区域价格差，反映了不同的运输和输配系统之间的价格差异。虽然虚拟水理论上可以进行大规模交易，但虚拟水概念毕

竟还仅仅是经济影响很小的理论工具。

价格弹性 能源服务的出售，主要是电力和其他形式的供热，基本是可计量的。而关于水资源服务，家庭用水计量并不全面，灌溉用水计量更困

难。一般认为，家庭和工业用水需求不具有价格弹性，价格变化不会导致需求的大幅变动。灌溉用水价格很低，通常接近于零，而且

一般与抽水补助性能源绑定在一起，灌溉用水需求的价格弹性相对不明显（Molle & Berkoff,2008）。相反，能源需求往往具有更高的

价格弹性，可以作为强有力的管理工具。比如，某些国家的高峰和非高峰期耗电的电费收费具有很大差别。

1.2.4 水资源和能源两者关系中存在的风险与不确定性

水资源风险会导致能源风险。随着有限的水资源供给需求的增加，其稀缺性愈加凸显，

高耗能生产的压力也加大，这就需要寻求替代方法，特别是用水竞争性较强的领域，如农业、

制造业、饮用水和城市环卫，以及为了维持健康的生态系统的水资源利用。管理水资源和能

源两者间此消彼长关系，使能源各相关部门收益最大化的任务也越来越紧迫。

电力部门对水资源的依赖使其变得特别脆弱，发电厂在缺水期和高温期被迫关闭或减

产。气候变化导致更多的极端天气事件，增加了电力部门的风险。水资源已经成为新建电厂

和冷却系统选择的一个限制性因子。随着涉水风险的增加，选择可能会愈加受限和关键。从

另 一 个 角 度 来 看 ， 未 来 的 气 候 变 化 却 可 能 降 低 一 些 地 区 发 电 的 某 些 风 险

（Hydro-Quebec,2006）。同样，全球能源生产增加和演变的不确定性也可能给水资源和其

他能源使用者带来新的巨大风险。页岩气和沥青等非传统天然气和石油的出现，对核电发电

的担忧，以及发展可再生能源的政策变化，都将给淡水资源的需求、利用和管理带来巨大影

响。

满足能源需求的增加，可能会给水资源的可持续性带来威胁，比如页岩油气开采、生物

质能利用，煤层气开采时含水层的脱水过程，海水淡化时的脱盐过程，灌溉系统的扩建，以

及城市长距离输水，都会增加对能源的需求。气候变化减缓方面，碳捕捉和储存（CCS）技

术节水效率非常高的（Hussey 等，2013）。

2 研究现状与展望

2.1 学科发展动向

长期以来，人们围绕资源短缺与合理配置问题开展了大量研究，但是很少研究水资源和

能源的相关关系。目前，对水资源和能源纽带关系的研究还不多，国际上已经意识到水资源

和能源之间的密切关系，关于水资源和能源纽带关系也做了一定的研究，主要就水资源和能

源的共性和特性做了分析对比，并针对不同的主题和重点区域，梳理两者之间存在的各种问

题。在该研究领域比较活跃的国家和部门，以及其开展的相关活动总结如表 2-1：

表 2-1 水和能源纽带关系相关案例介绍

国

家

欧洲

欧洲联合项目计划“世界水挑战” 欧洲联合项目计划是由欧洲 19 个国家(欧盟成员国和相关国家）的公共研究机构、发展和创新基金组织、以及欧

洲委员会组成。目前，已经识别出水与能源在经济、生态、社会和技术领域的一些挑战，例如在国际研发计划重

组的日程和活动中如何让用户参与、并达到资金配合使用的目标。研究主要包含以下五个方面：保持生态系统的

可持续性；为居民改善安全的水系统；提高水行业的竞争力；实现水-生态基础经济；缩小水循环差距。

欧洲水资源创新伙伴关系：欧盟 2020 年

创新联盟计划

鼓励采用创新方法来解决欧盟及全球的水挑战问题，希望通过发展和利用现有的方法来消除障碍。它推动了公私

部门、非政府组织和普通大众在水资源和能源领域的变革和创新。多方利益相关者的行动组织致力于在优先领域

研发工具来促进水和能源相关工作的创新，这些工具是开放性的，面向任何与水和能源创新有关的行动组织。

西班牙 在萨拉戈萨建立智能水能源

城市

通过公私伙伴关系，萨拉戈萨市政府利用公众、社会和私人行动来宣传推广水和能源的效率、意识和能力建设。

目前已举办的 50 多项活动使萨拉戈萨市在节水方面获得显著成功：平均生活用水量是整个西班牙平均值的一半，

超过三万的居民和 300 多个社会机构已经签署了节水承诺。这些活动主要促进了用水效率的提高，萨拉戈萨的一

些伙伴城市目前也积极参与到在中美洲建立一个人类水权国际网络的活动中来。

非洲 坦桑尼亚 解决农村地区水与能源关系 在妇女用水项目支持下的城镇当局促进了社区授权和能力开发，为乞力马扎罗地区约 1 万人提供了基础服务。

亚洲 印度

尼西亚

建立一个基于能源与水发展

的“5P”组织

5P 即惠贫公私伙伴关系，积极动员私营部门的加入，向贫困居民提供可持续的供电、向地方政府授权并支持当地

的社会发展计划。包括提供安全的饮用水、建立小型水电站和支持农村地区的发展。

中国 成立“水与能源”产学研联盟

并开展相关研究

中国科技部牵头成立中美清洁能源联合研究中心“能源与水”产学研联盟；国家能源局在“十二五”规划编制前期研

究课题“能源发展主要约束因素研究”中，将水资源纳入影响能源生产和消费过程中的重要要素；绿色和平组织和

地理科学与自然资源研究所在中科院的指导下在评估煤炭发电站的耗水问题上进行合作，研究估计，到 2015 年，

中国西部地区的煤炭发电需水量将受到严峻挑战，并超过相关地区总工业用水的供水能力；中国水利水电科学研

究院完成了《水资源约束对能源开发利用的影响研究》，以国家重要能源基地为重点区域，科学评估重要能源基

地水资源承载能力现状，预测能源基地未来发展面临的区域水资源供需态势，明确重点能源基地面临的水资源约

束类型和程度，提出供需双向协调保障能源产业发展的应对策略和政策建议；2013 年，北京国际能源专家俱乐部

召开“中国能源发展的水约束”的专题研讨会，提出积极探索低能效低水耗的能源和水资源利用方法。

美洲 美国 成立“水与能源”产学研联盟

并开展相关研究

美国能源部牵头成立中美清洁能源联合研究中心“能源与水”产学研联盟，专门成立水与能源关联研究小组，发布

了《水资源-能源关系：机遇与挑战》报告，系统分析了目前在水能源-能源关联领域所面临的机遇与挑战。

国

际

组

织

世界银行

世界银行能源计划 世界银行发起了一项全球能源计划，量化了交易平衡、确定了水和能源资源管理的协同效应，目的在于帮助政府

为不确定性未来和打破学科壁垒做准备。关注点在于提高利益相关者在水和能源领域对问题严重性的认识。已在

南非和中国开展“饥渴能源”研究项目。

联合国

联合国可持续能源计划 联合国可持续能源计划于 2011 年 9 月开始实施，是一项动员社会各行业团体组织的全球性计划，主要有以下三

个目标：1）提供普及现代能源的服务；2）使全球能源效率提高一倍；3）使可再生能源在全球能源结构中所占

的份额增加一倍。可持续能源计划自实施以来就产生了重要的影响，超过 75 个国家已经参与其中，从小岛屿国

家到大的新兴经济体。该项计划已经明确了 50 多个高冲击机会，包括刺激利益相关者们采取行动来加速可持续

能源计划的实施。政府、私营部门和多边机构正在动员一切资源来支持这三项目标的达成。

联合国工发组织 工发组织绿色可持续产业发

展计划

绿色产业正在对制造业和相关产业进行转型，使之更有效地促进水和能源的可持续利用，成为实现产业绿色经济

和绿色增长的战略。绿色产业正在为减少各行业的污染和资源浪费、扩大环境友好型产品和服务的供给做出努力。

这项计划对于商业、环境、气候、以及社区团体、消费者、发展中国家大量企业的发展都起到了非常有益的作用。

国际水协会 对水基础设施解决方案的关

系对话

自 2011 年在波恩举办的关系对话会议上做出承诺之后，世界自然保护联盟和国际水协会一道，与美国国务院进

行伙伴关系合作。这次对话意在联合水、粮食和能源领域的各关键组织来建立一个伙伴关系，共同合作促进水基

础设施解决方法的建立。

公

司

英国石油公司

能源可持续性挑战，一个产学

研合作伙伴

英国石油公司拥有来自 15 所包括麻省理工、德克萨斯大学、清华大学等顶尖大学的专家，研究了水资源等自然

资源与能源的供给和使用之间的复杂关系。能源可持续挑战这一多学科研究项目正在研究在能源的供给和消耗问

题上，自然资源匮乏所造成的影响，从而为用水量和能源消耗提供研究数据。

日本东陶公司

将提高用水效率转换成创新

动力和商业战略

日本研究机构表明节水设备的广泛应用将会减少日本 1%的二氧化碳排放量。因此，节水设备的布设已被纳入日

本环境政策的一部分。根据这一结果，研究机构同样能估算出发展中国家通过节水减少二氧化碳排放量的潜力。

在发展中国家，如果考虑城市需水量建立用水基础设施，就需要尽可能减少更多的二氧化碳。节水不仅仅有利于

减少供暖能耗，同时也能减少电力高峰负荷，通过节水而实现的绿色增长对于未来基础设施建设前景也有重大意义。

法国威立雅公司

将城市和提高工业水效转变

成公司经营战略

威立雅公司为全世界 1.5 亿人供水、处理废弃物，为各行业 1000 多家企业提供能源服务，推动了与自治市伙伴关

系的建立，在考虑一系列限制条件的基础上，推动了耗水型产业以最优价格运行水处理、供水、冷暖热设备。

法国苏伊士集团

综合管理水、能源、废水和废

弃物

苏伊士集团在摩洛哥的一家子公司与卡萨布兰卡当地政府签署了一份协议，向当地贫困居民提供用电、饮用水、

废水处理以及公共照明等服务，目前正致力于使 80,900 住房连接上用水和废水处理设备，约惠及 50 万当地居民。

具

体

实

施

项

目

技术

开发

层面

的

项目

环境友好型技术转让项目

联合国工业发展组织从 2001 年至 2004 年在多瑙河流域 5 个国家（保加利亚、克罗地亚、匈牙利、罗马尼亚和斯

洛伐克）进行的全球环境基金/多瑙河转移环境无害技术项目中，在项目结束时获得了 ISO14001 认证标准。17 个

参与组织已经实施了 230 多个清洁生产方案，在新技术上投资约 170 万美元。这些改变每年给公司节省约 130 万

美元，提高了竞争力。在引进清洁生产方法之后，排入多瑙河的废水量每年减少约 460 万方，大多数部门每年减

少 30%用水，减少量在投资新技术后最多将达到 90%。

资源高效清洁生产项目 联合国工业发展组织绿色产业在与嘉士伯/波罗的海啤酒厂合作的综合投资项目中建立平台。这一伙伴关系旨在促

进啤酒厂从自然资源消耗产业积极主动向资源高效清洁生产转型。嘉士伯和工发组织，作为公私伙伴关系的一部

分，为啤酒厂和相关组织设计了这一项目，以减少自然资源的压力、减少温室气体的排放及其它形式的污染，从

而实现可持续发展。

结合

宏观

目标

的

项目

“水和性别”项目 在水资源的发展、管理和使用过程中，女性的参与能针对水问题设计出新的有效解决方案，帮助政府避免不必要

的投资或失误，使项目更具有可持续性，确保基础设施的发展能够产生最大的社会经济回报以及实现未来发展目

标。女性水伙伴关系，和全球水部门下的女性社会网络，使得女性及其组织能从国家到地方层面上参与到决策之

中，并成为水资源管理中的积极伙伴。比如，它为 10,000 名社区成员提供基础服务，并确保坦桑尼亚乞力马扎罗

地区麦特尼镇资源的可持续管理和有效使用。

顶层网络项目 顶层网络项目是可持续水管理能力建设的一个国际网络项目，它由自发的国际性、地区性和国家机构组成，致力

于水部门的能力建设。网络有效地促进了对水资源管理的理解，并且在支持“水资源综合管理”的发展和“千年发展

计划”中发挥了关键性作用。

框架

或

论坛

水电可持续评估论坛 2007 年，世界自然基金组织、大自然保护协会和国际水电协会同意支持可持续评估协议（2006）。自此，论坛成

员协同合作，开发了用于评估水利工程的社会、环境和经济影响的工具。在一段时间的咨询和尝试之后，2010 年

11 月达成了最终协议。

能源对水资源影响的评估框架 主要目标是为能源机构提供一个合理的框架来评估他们的用水情况及其影响。在法国电力公司领导下的这一大型

行动集团，由国际机构、能源部门的代表性组织、企业、咨询公司、非政府组织、大学和科研机构组成，将提供

一种综合方法应用于能源生产的用水研究。它将区别取水、耗水和净耗水过程，并计算人类活动和水环境之间的

各种相互作用。该项目假设已经存在的框架和计划并没有完全满足能源部门的需求，在对框架及其可行性达成一

致意见后，研发出一种工具使该方法能得到持续应用并且确保其在欧洲能源产业上获得广泛传播。

从表 2-1 可以看出，各个国家、国际组织和跨国公司已经开始关注能源和水资源之间的

关系，并开展了的一系列的活动或项目。国家层面上，中国和美国高层率先采取行动，在中

美清洁能源联合研究中心框架下，正在分别筹建“水与能源”中方联盟和美方联盟，建立联合

研究团队，对“水与能源”进行深入研究；欧洲整体上对“水与能源”领域比较关注，充分发挥

欧盟的整体优势，采取全面实施计划；亚洲和非洲部分发展中国家主要将“水与能源”与减贫

目标结合起来，通过“水与能源”项目促进地方经济发展。国际组织中，联合国及其所属机构

在开展“水与能源”活动方面比较积极，充分体现了其在两个领域强有力的协调能力，其他国

际组织，尤其是涉水组织，致力于将水与其他领域联系起来。在公司层面，水务公司、能源

公司和一般性大型跨国公司敏感捕捉到“水与能源”对公司发展的重要意义，做了大量节能减

排工作。另外，还有一些具体的项目，既有促进国际上水资源和能源发展主流理念的相对宏

观的项目，又有与环境保护和经济发展相结合的比较微观的项目。

国际上对于“水与能源”关系的研究目前还基本停留在从实践中去总结的阶段，没有提升

到理论层面。研究“水与能源”之间的纽带关系，目的是实现两者的协同安全发展,这需要充

分考虑气候变化大背景，识别水资源与能源在自然社会中基本的关系,控制两者相互之间的

作用对生态环境造成的影响，以及如何针对两者采取风险管理对策,制定有效协调管理政策

措施。

2.1.1 将气候变化作为水资源与能源协同安全的研究背景

气候变化在水资源和能源协同安全研究中的意义，是将其作为必要的研究背景，充分认

识到气候变化对两者协同发展的重要影响。由于气候变化会影响区域水资源安全，水资源安

全可以决定能源安全。所以，在气候变化的新形势下，开展水资源与能源安全协同发展研究

具有重要意义（张正斌等，2014）。水循环对于气候变化非常敏感，水资源对于能源开发和

碳封存非常重要，水资源还是支持减缓和适应气候变化的桥梁。气候变化政府间工作组

（IPCC）认为，气候变化的减缓需要有效的适应，气候变化适应性主要和水有关，气候变

化通过水作为基本联接途径，对人类和环境产生影响（IPCC,2008）。水在气候变化减缓方

面也很关键，如用于减少碳排放的碳捕捉和存储技术主要取决于水资源情况，才能产生长期

效果。

提供足够能源的同时，又要大量减少温室气体排放，需要大力开发利用非化石能源，比

如，生物质能、水电等，使能源得到高效利用。但达到这些目标，可能对人类和生态系统的

可用水资源量造成一定的限制，削弱水资源对未来变化的适应能力。比如，生物质能需要大

量的水种植生物作物；大型水力发电厂需要存储大量的水资源，特别是在旱季，有时会影响

灌溉农业作为抗击气候干旱的主要适应性措施。这种情况下，气候变化适应和减缓措施之间

存在竞争性用水。战略性决策应当充分认识到技术系统的运转周期，对于能源系统，大概是

40 年，缺乏对气候条件和需求变化适应性的封闭技术体系将会存在巨大的风险。

2.1.2 识别水资源和能源在自然社会各领域中的纽带关系

（1）农业

水资源和能源在农业生产中都起着重要作用，农业消耗了全球范围内总取水量的 70%，

是用水最多的行业；农业对能源的消耗约占全球总能源消耗的 30%，同时，还通过生产生

物质能提供化石能源的替代性能源。可见，农业和水资源及能源之间的关系十分紧密，尤其

体现在粮食生产和生物质能生产方面。

① 水资源、能源和农业息息相关

水在整个农产品供应链中都是必须的资源，农业用水短缺将限制灌溉农业生产，由于许

多重要的粮食生产系统依赖于地下水，地下水水位的下降和地下水的损耗，使得当地和全球

粮食生产面临风险。能源是生产和分配水和粮食所必须的，农业生产和供应链耗能约占全球

总耗能的 30% (FAO, 2011b)。水力发电是一个有助于满足未来能源需求的办法，多用途水坝

可以提供能量以及灌溉用水。

粮食需求的增长将对水资源和能源产生影响。据统计，粮食部门目前约占全球 30%最

终用途的能源消费总量，而超过 70%的能源产生于农业之外(FAO, 2011b)。用于灌溉的地下

水可以从浅层和深层含水层抽取，而当提取浅层地下水的速率超过补充速率时，需要通过高

耗能的水泵抽取深层地下水，难免会导致地下水枯竭，这就需要采取地下水可持续管理，降

低成本，节约能源。目前有约 8.7 亿人由于缺乏粮食或者缺乏获得粮食的途径而营养不良

（FAO, 2013a）。人口预测结果显示，世界人口到 2050 年将增加三分之一，达到 93 亿

（UNDESA, 2012）。大部分增长将发生在发展中国家，而那些地区人口增长将会伴随着收

入增加、城市化和气候变化，对国家和全球的粮食系统带来相当大的压力。

在水和能源使用及粮食生产之间存在许多需要协同和权衡的地方。用水灌溉作物可能会

提高粮食生产，但也可能减少河流流量和水力发电潜力。种植能源作物又会增加水的需求量

并危及粮食安全。高效压力地表灌溉在节省水的同时，也可能导致更多的能源使用。认识到

这些协同影响并做好权衡是确保水资源、能源和粮食安全协同安全的核心。

② 生物质能和水资源安全之间的关联

生物质可以用来生产一系列用于供热、发电和运输的燃料。生物质能，在某些情况下，

可以作为比化石燃料更清洁的替代性能源。许多发展中国家提高农业生产力的前景非常广

阔，生物质能将有助于促进农村发展。但生物质能有可能产生粮食安全问题，尤其是第一代

生物质能，即从玉米、甘蔗和棕榈油等原料中提取乙醇和生物柴油，FAO（2011C）认为，

玉米价格的上涨有三分之一是生物质能引起的。虽然第二代生物质能的水足迹可能会更低，

例如，从非食用作物、农作物残渣和藻类中提取能源，但目前其生产仍然停留在试验阶段。

从水系统的角度来看，生物质能在原料方面最突出的问题在于，原料作物是旱作物还是

灌溉作物。旱作物生产基本上不改变水循环，而灌溉作物则需要抽取地下水或者使用地表水，

并且可能对当地水供应产生重要影响。生物质能用水会给当地用水带来竞争，虽然这部分用

水可以返回到河流和其他水体中，但这些回流水经常受到化学和热污染。如果生物质能原料

是灌溉作物，生物质能的原料生产和加工处理均需要水资源。尽管化石燃料对环境的影响更

大，但通过灌溉作物生产生物质能的用水量比生产化石燃料的用水量还要大的多。FAO 列

出了多种产量不同的作物种类，并提供了灌溉作物和干旱作物的需水量，展示了整个生物质

能生产链中的用水需求。

总体而言，生物质能原料的需求将是未来几十年农业需求的重要来源。生物质能发展需

要考虑粮食安全、能源需求、土地的可用性及其它国家的优先发展事项。生物质能和其他的

农业发展一样受到一定的限制和挑战。需要强调的是，生物质能可以视为一种可持续的和包

容性的小农农业的投资选择，以减少贫困、发展农村和保障粮食安全。

（2）城市

现在至少一半的人居住在城市，全球城市化趋势快速发展。2011 至 2050 年，全球人口

数预计会增长 23 亿，而城市人口数会增长 26 亿(UNDESA, 2012)，每天几乎增加 20 万人。

这意味着城市将吸收未来四十年所有的人口增长，而农村人口将会在大约十年后开始减少。

这种增长的 91％预计将发生在发展中国家城市，发达国家城镇人口数将基本保持不变

(UN-Habitat, 2012)。由于在发展中国家，尤其是非洲、南亚和中国的许多快速发展的城市，

已经面临着与水和能源的相关问题，但克服这些问题的能力非常有限，这些城市的水和能源

危机问题将会成为一大热点。以加德满都为例，目前只能供应上百万人口总需水量的三分之

一，在干燥季节每天停电长达 14 小时，然而这个城市继续以每年约 4％的速度增长（CBS，

2012），说明要想在城市范围内提供充足和持续的水和能源服务面临着很大的挑战。

① 城市中的水资源需求

城市是一个很复杂的系统，它从外部吸收大部分的水、能源、食品、材料和营养物，排

放废弃物、废水和其他污染物到周围环境。日益增长的城市人口及其富裕程度的提高导致需

要更多的能源和水量满足生活需求。虽然人均用水量通常随着富裕程度增加而增加，从一些

高收入城市中总结的经验表明这种关系不一定是线性的，比如一些城市在达到一定收入水平

后已经开始减少他们的人均用水量。这主要是通过在各家各户实行节水措施、减少水量损失

（包括城市供水管网中的损失）和提高人们的节水意识来达到的。这表明，尽管城市快速增

长决定了水的需求也要增加，但也有空间限制人均需水量的增长或通过节水措施减少需水

量。除了直接消耗的水以外，城市居民的高收入水平还导致城市的水足迹较大。高收入意味

着对耗水食物的高消费水平(Chapagain and Hoekstra, 2004)，并且其经济结构也能保证城市中

可靠的耗水食物供应。由于城市虚拟水需求甚至可能超出直接用水需求 (Hoekstra and

Chapagain, 2008)，因此，可以通过努力减少这种额外的水足迹。

② 城市中的能源需求

城市不仅消耗大量的水，其高度集中的工业，交通运输系统和建筑物同样需要大量的

能量。城市人口占全球人口的 50％，但它们消耗 60％到 80％的能源，排放约 75％的温室气

体(IEA, 2008b; UNEP, 2011b)。跟水的消耗一样，城市人均能源消耗取决于多种因素，如城

市设计、收入水平、气候和公民的消费模式。高密度紧凑型城市因其用于运输以及供水服务

的能源较少，其人均能量消耗往往较低。农村与城市地区之间也存在能源消耗的差异。工业

化国家城市居民人均能源消耗量比全国平均水平略低，但在发展中国家，农村地区的人均能

源消耗量非常低，城镇居民人均能源消耗量要高得多。例如，在中国，因为城市平均收入水

平较高，能源服务供给更便利（IEA，2008b），城市的人均能源消耗量几乎是全国平均水

平的两倍。未来 90％以上的城市化进程将发生在发展中国家，这将导致全球能源需求大幅

增加，进而导致用水需求相应地不断增加。IEA（2012a）预测，用于生产能源的需水量的

增长率将会是能源增长率的两倍，城市的快速增长将为城市水和能源供给和其周边地区资源

供给带来巨大挑战。

③ 城市背景下的水资源和能源纽带关系

城市中供水和污水管理耗能较大。根据美国环境保护署，美国，供水和污水管理所消耗

的能量占城市总耗能的 3％，在一些州（例如加利福尼亚州），甚至可以高达 20％(Novotny,

2012)。每个环节所需的能量，包括到水源地的距离、水质（在使用地下水时为地下水埋深）

及使用的技术会有显著差异。电力成本大约占水和污水处理的总运营成本的 5％到

30%(World Bank, 2012b)，但在一些发展中国家，如印度和孟加拉国，则高达 40％(Van Den

Berg and Danilenko,2011)。对 71 个印度城市的水和污水管理进行调查，发现电费是水公用

事业费里的最大支出。在城市供水和污水管理系统中，输水和水的深度处理是最为耗能的。

中水回用也可能需要较多的能量，这取决于所使用的技术，但是相比海水淡化或在极长的距

离情况下输水，仍然显得比较经济(Lazarova et al., 2012)。随着城市的不断发展，输水距离

不断加长，提水深度不断加深，必将进一步增加能源需求。特别是在发展中国家，能源已经

供不应求，而且成本越来越高。对于将来在发展中国家快速发展的城市，能源供应情况将直

接决定人们获取和购买水的能力。

海水淡化是最耗能的水处理技术。处理低盐度的海水所需要消耗的能量是使用传统淡

水源方法的十倍，是污水处理再利用技术的两倍(Pearce, 2012)。因此，只有当不存在其他水

源，或输水的能耗成本非常高时，海水淡化才具有经济合理性。即使是高效海水淡化厂，大

概每方水的能耗为 2.9 千瓦时，而一般的输水能耗为每方水 2.5 千瓦时，海水淡化能耗明显

高于输水能耗。国际海水淡化协会制定了到 2015 年实现 20％节能的目标，一些企业已经开

始尝试使用可再生能源进行海水淡化，或者综合利用可再生源，太阳能、风能或两者组合，

建立大规模的商业海水淡化厂(Newar,2013)。

（3）工业

工业中水资源与能源之间的关系非常密切，工业用水占全部取水量的 10%，和水有关的

能耗，包括水的提取和处理等，目前占到一次能源消耗总量的 3%，由于水处理能耗的大幅

增加，和水相关的能耗占总能耗的比例将迅速增长至 5%。工业用水占总用水量的比例虽然

远低于 70%的农业用水比例，但由于和企业利润紧密相关，工业中的水资源和能源关系研

究相对更多，尤其是以英国石油公司为代表的企业，在该领域开展了深入的研究。识别了工

业中两者之间的关系、度量标准和发展趋势。

① 工业中水资源和能源关系

工业在其内部运行与外部延伸的过程中需要大量使用水资源和能源。水用于工业生产的

各个方面，如作为工业原材料、产生蒸汽、加热或制冷、作为溶剂、用于清洁以及用于运输

垃圾和粉尘；能源则被更广泛地用来运输、加热、制冷、处理、排放或循环水资源。水资源

的利用及效率很大程度上决定了能源的利用效率（UNIDO, 2011）。由于关系到企业的利润，

效率通常受到成本-效益的驱动，工业领域一直追求水和能源的高效利用，然而由于两者很

难兼顾，经常需要进行权衡，企业主动减少用水并降低能耗，将降低所在区域的水资源和能

源的供给压力。

自 1973 年到 2010 年，全世界能源消耗增加了 186%，其中工业耗能增加了 157%（IEA,

2012c）。工业耗能在能源总体供应中所占的比例明显高于工业用水在总体供水中所占的比

例。在全球范围内，工业占全球主要能耗的 37%（UNIDO, 2008），2010 年，五个主要能

源密集型产业占所有工业耗能的 50%，这五个产业分别是化工产业（19%）、钢铁产业（15%）、

非金属矿物产业（7%）、造纸产业（3%）以及有色金属产业（2%）（US EIA, 2013）。工

业占总供水量的 19%，但是有巨大的地区差异，在南亚，工业用水比例仅为 2%，而西欧的

工业用水比例则占到 77%（FAQ AQUASTAT, n.d.），在英格兰和威尔士，工业部门是最大

的水资源用户，占 45%至 55%（还不包括主要的非消耗性用水）（WRAP, 2011）。

不同类型的工业生产可以使用不同水质的水资源。不是所有的工业生产都像半导体工业

一样要求使用高纯度水，或者像餐饮工业一样需要高品质水。用于制冷、冷凝和蒸汽等的水

需要进行处理，工业排放则要求深度处理，在工业加热和制冷过程中可以循环用水，也可以

使用再生水。例如，在加拿大，38%的工业废水没有经过处理，16%，37%，8%的废水则经

过了一级、二级和三级处理（Statistics Canada, 2009），循环水在加拿大制造业全部用水量

中占的比例高达到 53%（Statistics Canada, 2009），但循环水利用数据在全世界范围内的统

计并不普遍。水处理耗能较高，根据污水水质的污染程度，能耗程度也要相应提高。使用处

理过的污水的能耗大约是从河流湖泊中直接取水的两倍。所以，对于工业来说，出于能耗的

考虑，更经济的做法是直接从外部水源取水或者按照最低标准对污水进行处理再利用。

② 工业用水及耗能指标及度量

度量用水和能耗的效率和改善程度需要基准测试和评估。工业中用水和能耗数据指标都

可以单独获得，企业关心的是计量成本对其盈利能力的影响，而政府和社会则更多的关注经

济效益、社会效益和整体环境。在企业层面和整个国家层面比较用水和耗能指标，揭示两者

之间的关系是十分必要的，但目前该方面工作尚为欠缺。

用水和能耗统计是评价企业现状、测量使用量和确定提高空间的基础，工业水足迹和能

源的足迹可以用于信息统计和编制。水足迹是指“一个社区或一个人消费的，或一个企业生

产的所有产品和服务所需要的水资源总量”（WWAP, 2009, p.101），水足迹通常表示为每单

位货物需要多少方水。它与虚拟水的概念紧密相关，虚拟水是一个经济学概念，指嵌入贸易

产品中的水，“生产一件产品或提供一项服务所需要的水量”（Hoekstra and Chapagain, 2007,

p.36），虚拟水通常表示为每千克产品所含多少升水（WBCSD, 2006）。能源足迹则用于记

录从供应到使用环节的能源流量（US DOE, n.d.），在原料的供应链、企业所使用的设备当

中以及消费者在使用产品的过程中也发现了虚拟水，这些过程同时也是耗能的。其他测量方

法包括水分生产率，每方水所产生的产品的货币价值以及耗能强度，表示为每货币单位消耗

的能源（UNIDO,2010）或生产单位数量的货物所需的能源数量（UNIDO, 2008）。

③ 工业中水资源和能源的发展趋势

工业水资源利用和能源消耗的不同方式所产生的信息和数据关系到每个生产部门的使

用效率，部分工业化国家，比如经济合作与发展组织（OECD）国家，以及新兴工业国家，

比如中国和印度，对全球性的工业水资源和能源发展情况进行了总结，个别国家、部门或企

业的数据分别从宏观和微观角度阐述了工业用水和能耗的一般情况和未来发展趋势，认识到

将用水指标和能耗指标联系起来的必要性。

IEA 预测，到 2035 年，世界能源需求会再增加三分之一，非 OECD 部分能源需求将会

增加 65%（IEA, 2012a），说明了工业能耗数量在不同类型经济中是不同的。OECD 预测，

到 2050 年世界水资源需求将会增加 55%，尤其是制造业，将会增加 400%，其中最大的增

长部分来自金砖国家（OECD, 2012b）。到 2030 年，亚洲区域工业用水量将增加 65%（WEF,

2009）。

（4）工业中水资源和能源效率的提高对国家和企业发展的意义

全球化进程的加速，加上低廉劳动力和优惠税收的吸引，使很多制造业迁移到低收入国

家。用水密集型企业也有可能从水资源充足的地区迁移到水资源短缺地区，给当地的水资源

供应和公共事业带来沉重的负担（WWAP, 2003）。新落户企业的污水有可能污染当地脆弱

的供水体系。在发达国家，水利用效率的提高和部分制造业向低收入国家的迁移会使得工业

用水总量保持稳定，然而，水源获取的困难也会阻碍制造业的迁出，特别是和水相关行业

（Goldman Sachs, 2008）。

大公司和跨国企业，特别是食品饮料行业，一直致力于提高用水和耗能效率。一项统计

表明，五个最大的食品饮料企业每年直接耗水之和，足以满足全球人口一天的基本用水需求

（JPMorgan, 2008）。这些企业也逐渐意识到用水效率在提高社会经济效益方面的重要作用，

比如雀巢公司，在过去 10 年内将每 1 美元销售额的耗水量从 5 升降低为 1.8 升，提升了企

业社会责任（Nestlé Waters, n.d.）。其他企业，比如矿产企业，在提高用水效率方面则相对

落后，因为相对于战略资源，水资源对于这个行业来说，只是一个附加问题。

2.1.3 重视水资源和能源开发的协同生态环境效应

水资源和能源供给对于促进经济进步和减少贫困的贡献巨大，但同时也在一定程度上对

生态系统造成破坏，对自然的影响巨大却难以量化。生态系统给水资源和能源纽带关系提供

各种服务，有助于对两者的管理和协调，确保短期收益不影响长期的环境可持续性。处理好

水资源和能源供给过程中的环境影响,是确保经济发展可持续性的前提。

（1）能源、水资源和生态系统之间的相互依赖和影响

① 水电

水能是电力生产中最主要的可再生能源。尽管它利用水流作为能量来源，用于推动水轮

机的绝大多数水还可以在利用之后用作其他目的。水库需要建坝，水库的运行依赖上游的

植被和健康的土壤，以防止泥沙淤积并调节入库流量。从环境的角度来讲，许多设计和运

营良好的水库都包含流域综合管理的思想。水电的一个重要问题是，大坝和水库是对河流

系统的一种割裂，它对于人类活动、经济和发展、有益的生态系统服务产生深远的影响

(GEA,2012)。最近的一项估计显示，在研究的 292 条大河中，172 条已经被大坝严重地割

裂(Nilsson 等, 2005)，阻碍了上下游鱼类的洄游。为了发电和人工调节流量而筑坝会影响水

流的自然状态：削减甚至消除季节性的洪水，对河流生态、相邻的冲积平原和湿地造成负

面影响。这些又反过来对水生生物的繁殖地、地下水流量、土壤肥力、农业生产力、生物

多样性和水质造成影响(Herath 等, 2011; Opperman 等, 2011)。大坝的另一个影响是减少了

向下游输送的泥沙，由于维持土地稳定健康的挟沙水流减少，海滨生态系统的完整性遭到

破坏。在某些情况下，这可能增加风暴来临时的脆弱性。全球河流系统中，大坝阻拦了约

4.5Gt/年(Vörösmarty 等, 2003)的泥沙，或约 25%的年泥沙输运量 (GEA, 2012)。

② 生物质能

生物质能是指从生物质或生物资源中获得的可再生能源，例如柴火、生物能、农业副产

品、木炭、泥炭和粪便。全世界可再生能源（包括水能）占世界主要能源消耗的 18%，以

生物质能为主的能源占所有可再生能源的 78%（占总能源的 14.1%），主要的生物质能来自

于传统生物质（占生物能的 68%）(Banerjee 等, 2013)。全球超过 200 万人依靠柴火和木炭

作为能源(REN21, 2012) 。当用于家中取火烹饪时，会导致严重的室内空气污染，主要影响

妇女和儿童。生物质还被大规模用于消耗木材和森林残留物的电力生产当中。无论规模和类

型，所有种类的生物质能都需要土地和水(UNEP, 2011a)；它们都直接依赖于生态环境持续

提供调节和支持，比如土地营养、传播花粉以及水调节。健康的生态系统又反过来满足人类

的能源需求。

生物质能，作为生物能的一种特定形式，在传统农业中种植面积的扩大可能会导致土地、

水(deFraiture 等, 2008)、肥料、农药、除草剂(GEA, 2012)和其他投入不成比例地增加。因此，

不可持续的生物质能生产会对当地水资源（包括下游污染）、土地所有权、粮食安全和生态

系统(FAO, 2008)造成显著的影响。生物质能生产的扩张，和随之而来的在农业和林业活动

中的迁移和扩展，已经引起了人们对环境和社会的密切关注，从可能增加的温室气体排放到

劳动权的滥用，从乱砍滥伐（及其带来的对水流和薪材供应的影响）到降低粮食安全(Fargione

等, 2008)。另外，生物质能在保护环境方面也起到一定的作用，它经常作为化石燃料的替代

品来降低温室气体排放，生物质能中的藻类生物质能所产生的生态影响较小 (Moazami,

2013)，但类似的技术需要在大规模推广后才能进一步证明其有效性。所以，未来对生物质

能生产进行更好地监控和管理，制定新的的政策进行指导，还是很有必要的(Groom 等,

2008)。

③ 化石燃料

开采、加工和使用化石燃料，由于大量水资源利用、污染和排放温室气体等，对生态系

统造成严重影响。石油泄漏造成的土地损毁、事故、火灾、空气和水污染事件，和温室气体

排放一样，给生态环境带来一系列破坏。虽然油田开发已经开始在偏远或未开发的地区进行，

但其中有些地区的环境十分脆弱敏感，比如，石油开采对伊拉克美索不达米亚地区造成的严

重影响，伊拉克美索不达米亚沼泽包含了西欧亚大陆面积最大的湿地生态系统，是流经干燥

地区的底格里斯河和幼发拉底河的最终目的地。这片提供了丰富的生物多样性、传统的土著

生活状态和独特的自然文化景观的沼泽，在 2003 年伊拉克政权被推翻时，由于过度开发、

缺乏协调管理，面临上游水文、社会、政治、经济和环境事件时十分脆弱，几乎被完全摧毁。

由于石油开采需要大量水资源，经常会给当地紧张的淡水资源造成极大压力，并威胁到很多

水生生态系统服务功能。化石燃料的开采和利用效率的提高方法也会对生态环境造成威胁。

比如，水力压裂法使用大量的水开采深层岩层中的石油或天然气，进行大规模开采时，取水

所造成的巨大影响带来很大的风险。由于它对环境的潜在影响，水力压裂法在全球范围内被

重新审视。又如，提高原油采收率需要向油层注入水和水蒸气来置换石油，并驱使石油流向

临近的油井。通常情况下，油层中 30%的石油可以被开采出来，即使采用最节约用水的采

收率方法，仍需要约 100 万方水达到日产 120 万桶（140 万方）的石油产量。

许多研究指出了化石燃料开采在地表水和地下水污染、淡水消耗、生物多样性影响、土

地占用、空气污染、噪音污染和地震活动等方面的风险(EC, 2012b; US EPA, 2013)。包括向

地表水排放、使用注入井向地下排放、泄漏或施工错误、管道设施爆炸、有毒物质污染水源

（导致长期健康问题）以及土地和空气污染(Peduzzi,2012; IEA, 2012d)。在化石燃料生产和

使用过程中，燃料循环的每一步都会降低水质(Allen 等, 2012)。化石燃料的提取、精炼和燃

烧等正常运行和意外泄漏，都会对水体造成污染。每年大约 150-180 亿方淡水资源因化石燃

料生产受到污染，对生态系统和依赖这些水体的社区造成严重影响。在全球层面，化石燃料

对水资源的最大影响在于化石燃料的燃烧所导致的气候变化，这将对全球水资源水量和水质

造成长期的严重影响(Allen 等, 2012)。

④ 热电厂

很多火力发电站从附近的河流或湖泊取水，用于冷却及其它多种用途。冷却水取水建筑

物会对水生生物带来不良影响，冷却后排放到水体中的水通常温度很高并无菌，扰乱了当地

水生生态系统，并对当地物种和栖息地带来潜在的变化(Teixeira 等, 2009; Yi-Li 等, 2009)。

绝大多数化石燃料发电站利用水进行烟气脱硫、除灰、洗煤和除尘，这些过程都将增加水体

污染物，并对生态环境造成负面影响。此外，电站化石燃料燃烧的废气排放也会携带汞、硫、

氮等氧化物，以及其他化学物质，这些物质进入水体后会影响水质和下游的水生生态环境。

（2）生态系统是水资源和能源协同安全发展的基础

生态环境提供了水体流动和能源供应的有利环境，并受到水体-能源关系中很多过程的

影响。当水作为能源的一种时，不论是通过直接（例如水电）或间接（例如生物质能灌溉）

的形式，均需要健康的生态系统为这种能源的持续生产提供服务。与此同时，能源生产既可

能对生态系统产生直接影响（例如在森林地区开采化石燃料），也可能通过使用水资源来获

取能源这一过程对生态系统产生间接影响（例如大坝改变河流生态）。

水资源系统充足的水量和合格的水质对健康的生态系统至关重要，并可以视为生态系统

服务功能的一种(UNEP, 2011a)。充分认识到生态系统为水-能源关系提供了许多不同的服务

功能，有助于我们进行各方面权衡，并保证短期收益不会破坏长期的环境可持续性，或对于

难以恢复的服务功能造成损害(Boelee 等, 2011)。维持生态基流可以促进共享河流流域内实

现可持续性经济增长、人类福祉和社会和平,并使其成为生态服务功能的重要基础(UNEP-IRP,

in press)。

（3）水资源和能源协同安全发展中的生态系统方法

所有能源生产的扩张都应从生态环境的角度去规划(Hoff, 2011)。全生命周期环境影响评

价可以量化能源生产和水资源利用对当地环境的影响，水资源综合管理方法可以在绿色发展

的背景下进行生态系统方法操作，包括系统性的流域水电计划，流域水资源配置战略和环境

流量评估。支持生态环境方法应用的工具包括生态服务付费，通过可持续性大坝管理进行整

治以及战略性流域水资源投资。

① 自然基础设施

自然可以为能源生产提供关键的基础设施功能。多数情况下，这种自然或“绿色”的基础

设施可以补充、提升或替代传统工程基础设施的作用 (Krchnak 等, 2011)。流域中混合使用

的基础设施可以降低费用，使风险管理和可持续发展接近优化状态。在健康的生态系统中形

成水资源和自然基础设施，使其得到改善，互相提升，并给水和能源关系带来益处(Hoff,

2011)。 比如：

湿地可以提供一系列的生态环境服务功能(Krchnak 等, 2011)，如调节河流流量。然而，上

游源头湿地可能会增加洪水流量，并减少枯水期的流量(McCartney 等, 2013)。为了维持

多目标政策，包括能源供应的基础设施，灵活地利用湿地是必要的。

健康的洪泛平原可以通过给洪峰足够的存蓄空间来降低下游洪峰流量(McCartney等, 2013;

V&W, 2006)。洪泛平原也可以作为牧场，用于喂养牲畜，提供畜力和用于燃烧的肥料，

肥沃的洪泛平原还可以用来生产生物质能。

滨海湿地，红树林，珊瑚礁和岛屿可以保护内陆地区不受海水侵蚀和风暴袭击，并减弱

潮汐和风暴潮。正如在 2004 年亚洲海啸中，红树林完整地区所遭受的沿海洪水带来的

损失相对较低(UNEP-WCMC, 2006)。如果利用得当，红树林可以作为柴火的可持续来

源，并可以保护重要的能源和交通基础设施(Chong, 2006; Macintosh and Ashton,2002)。

人们可以利用分析工具量化生态系统提供的服务并估计它们的经济价值(TEEB, 2010)。

生态系统方法提高了人们对水和能源之间联系的认识，并为决策过程提供依据，这是绘制绿

色经济路线的基础(UNEP, 2011b, pt 1, ch. )。生态系统服务基础设施收益的经济价值可以包

括产品的市场价格（比如湿地渔业），使用工程设施替换生态环境的成本（比如过滤水），

或者防止灾害造成的损失（比如削弱洪水）(Emerton and Bos, 2004)。某些情况下，自然基

础设施可以融入工程基础设施的融资当中，自然生态环境在提供生态环境服务方面，比如湿

地恢复，可以比工程硬件措施的价格更低，经济回报更高(Russi 等, 2013)。

② 生态系统服务支付

为生态（或环境）服务付费的方法，经常通过调节流量来供水，支持流域保护和水质提

升(Wunder 等, 2008)。该方法鼓励农民接受来自下游用水户的付款或“绿色水积分”，奖励他

们支持和调节生态服务的有效管理，水源保护及下游可用水资源和水质的提升 (ISRIC,

2007)。环境服务费还用于鼓励个人和企业内化生态服务价值。世界上很多地方已经确定了

这些费用，特别是拉丁美洲(Smith 等, 2006)。比如，在哥斯达黎加的圣胡安河流域，水电企

业每年为上游的森林管理和重建，每公顷向上游土地所有者支付 48 美元。支付金额的确定

基于企业水库清淤的费用，和由于更可靠的流量而产生的经济效益(Hanson 等, 2008)。

生态系统服务支付方案的成功很大程度上取决于可靠的资金来源。该方案建立在对特定

生态服务的共同需求之上，以及供应商和用户都可接受的价格基础上。然而绝大多数的政府

资助计划都基于总收入，特别是大范围的面积内，而且要冒政治风险，这种方法相对来说效

率较低且可持续性较差(Pagiola and Platais, 2007; Wunder 等, 2008)。

③ 战略性流域开发

为实现经济发展和环境可持续性的共同愿景，利益相关方对于整体规划达成共识的方

法，可以作为在多个领域战略投资的基础(Krchnak 等, 2011)。比如，为了应对马略卡岛流域

频繁严重的水灾，哥伦比亚政府致力于保证流域内的经济活动，因为该关键性流域提供了该

国 86%的 GDP，75%的农业产量，超过 90%的咖啡作物，70%的水力发电量以及 90%的火

力发电量。政府特别重视水电和农业，调整发展规划，采用基于生态系统的方法，监管河流

动态、流量、其他水资源利用和适应气候变化。在自然和人工基础设施的共同作用下，马略

卡岛在其河流、水道和运河之内提供了巨大的运输网络，将该国产品运输到全球市场

(Krchnaket 等, 2011)。可见，流域战略规划可以促进水、能源和环境之间产生协同效应(Pegram

等, 2013)。

④ 大坝可持续管理

贯穿能源生产各过程的测量措施可以减少水-能源关系对生态环境的影响。评估水电的

可持续性方面，已经开发出了许多方法，比如快速全流域水电可持续性评估工具(RSAT)和

水电可持续性评估草案(HSAP)。可以通过改装现有大坝的发电装置或其他措施，将其改造

为多目标结构，降低新建大坝的需求。同时，通过更好地流域综合自然基础设施来提高运行

效率。现有大坝对于鱼类和其他水生生物的负面影响，可以通过在大坝管理中实施包含生态

流量和其它类似考虑的决策模型来降低(McCartney, 2007)。更好的设计元素，诸如改进拦污

栅、声音威慑系统、拦阻网和变速泵，可以可持续性地降低负面影响。可持续性大坝管理，

基于新的设计，并调整现有基础设施，来实现整个系统的健康运行。

⑤ 保护和修复

防止土地退化的措施有助于通过提高地下水补给、土壤储水和减少使用能源密集型肥料

等方法节约水和能源的消耗(Hoff, 2011)。利用这种方法，水资源保护也可以减少温室气体排

放(Maas, 2009)。在流域水平以下的多用途管理也可以通过提高水分生产率，比如在灌溉渠

道、大坝下游进行水产养殖，或是将洗衣水用于蔬菜灌溉，以及其它方法减少水资源压力(Van

Koppen 等,2009)。当水资源用途多样时，比如不仅用于单一的作物生产，而是作为农业生态

系统多功能景观的一部分时，可以产出更多的生态服务功能，同时在生物多样性、地下水补

给和冲刷控制等方面做出贡献(Keys 等, 2012; Boelee 等, 2011)。

2.1.4 提高水资源和能源协同开发利用效率

同时提高供给端和需求端的效率可以降低资源稀缺性影响，可以使现有基础设施收益最

大化，但之前对于水资源和能源利用效率的研究基本是分离的。资源利用效率是个多方面的

概念，通过减少价值链和资源服务供给，降低每一个阶段资源消耗、污染和环境影响，利用

现有资源获得更多价值，简而言之，“用更少的投入，保证更多更好的产出”。改善资源效率

意味着提高资源生产力，通过使水资源和能源利用价值最大化来降低资源利用强度和经济社

会活动造成的污染；改进竞争性用水之间的资源配置，获得更大的经济社会价值，保证水资

源服务功能在其整个生命周期过程中的技术改进和管理效率的提高。共同提高水资源和能源

基础设施协同开发利用效率，关键在于水资源和能源基础设施协同开发利用效率关键技术，

会避免由于单方面问题的优化处理对另一方面产生的负面影响，节约大量资源，带来巨大收

益。从水资源和能源角度重新审视城市发展，依靠一系列新技术提高水资源和能源效率，采

用先进新技术提高水资源和能源开发利用效率是目前国际上的关注热点，包括混合脱盐厂、

热电厂冷却的替代性水源、联合发电厂和污水能源回收技术。

（1）混合脱盐厂

发电与海水淡化结合工厂（也叫做混合型海水淡化厂）是能够生产水和能源的综合基础

设施，尤其适用于极度干旱且海水淡化技术亟需发展的地方，比如中东地区，典型例子有阿

拉伯联合酋长国的富查伊拉工厂和沙特阿拉伯的舒艾拜工厂。相比传统的水处理工艺，海水

淡化是一种高耗能工艺。尽管如此，为了满足日益增长的国内供水和工业用水，海水淡化在

很多地方还是必需的。混合型海水淡化厂通过一种创新的方式，将火力发电与海水淡化结合

起来，通过利用火力发电厂的废热作为海水淡化工艺的热源，从而提高效率，降低海水淡化

的能耗。

综合性水和能源生产工艺有很多好处。首先，废热得到了有效利用，并减少了用于冷却

的水量。其次，海水淡化费用降低，使得海水淡化更加具有商业吸引力。而且这种集成系统

比单独工作系统（即一个独立的火电厂和海水淡化厂）更加有效(Pechtl 等，2003)。但是，

也存在着许多缺点，由于天气的变化，这种集成系统可能会操作困难。在冬天，对电力的需

求会减少，尤其在温暖气候条件下，但是对水的需求在一年内却相对保持不变。需求变化是

可以管理的，但是当两边的需求不匹配时，很难保证整个系统在高效率区间运行。

（2）热电厂冷却的替代性水源

火电厂用水主要是为了冷却，所使用的水质不必达到饮用水标准，因此可以采用替代性

非淡水水源作为冷却水。尽管采用这种替代水源面临很多挑战（比如成本会受到水源地和水

质的影响），但这种方法对于减少淡水的使用具有极大的潜力。海水是广泛使用的替代水源，

但只有当火电厂在靠近海岸线的地方该办法才能行得通。

另一个跟水和能源基础建设一体化有关的选择，就是使用污水来作为冷却水。污水通常

含有很多污染物质，比如肥皂、有机物、油和化学物质。为了使冷却水的水质达到不会引起

腐蚀和其它问题的标准，对污水所采取的处理工艺是相对昂贵复杂的。在一些国家，使用再

生水作为冷却水也需要得到相关部门的许可，这个过程会比较繁琐。但是，在这些国家，要

求污水处理厂必须对污水进行预先处理，至少使其水质达到二级处理标准才能进行排放，这

样，用污水作为冷却水仍然是个较好的选择。尽管污水需要额外的处理工艺才能作为冷却水

（比如沙过滤、沉淀和氯消毒），但这些过程在全世界大多数污水处理厂基本都能实现。污

水作为冷却水的一个巨大优势在于它在世界范围内水源分布广泛，特别是在大型城市。固定

使用附近的污水处理厂的污水可以降低未来的不确定性，保证电厂具有持续可靠的水源供

给。尽管前期投入会很高，但是从长远看还是比较经济的，这种方法已经在许多国家采用。

在美国，污水作为冷却水在 50 个电厂已经得到使用，包括美国最大的核电站，位于亚利桑

那州的保罗·麦卡特尼核电站。在水资源短缺的亚利桑那州，电站使用同时来自几个大城市

的污水作为唯一的冷却水源。在使用前，对污水进行现场重新处理。经过冷却系统后，污水

会流进一个大水池进行蒸发。电站每年使用 9840 万方污水，并将一直持续到 2050 年(Averyt

等，2011)。该选择为未来水和能源的基础设施综合规划提供了很好的机会，有助于避免发

达国家水和能源开发利用效率低的问题。

（3）联合发电厂（联合热力和电力厂）

热电联产电厂（CHP）(也叫做热电厂)将发电和产生可利用热量结合到一个工序。在

传统的电站中一半或者更多的产生的热量以废热的形式散发掉了（通过冷却系统散发到周围

环境中），而在热电厂，热量以蒸汽和热水的形式加以利用。不同形式的热电厂效率会有不

同，但一般都可以使用大多数的燃料作为能源（天然气、煤、太阳能），使热电厂能够适应

任何环境。

热电厂的主要优点就是将发电和产热系统结合在一块，使其相比于单个系统效率更高，

这样能减少热电厂的排放和需水量。发电和产热的综合效率可以达到 90%（IHA，2008）。

热电厂依靠的是已有的成熟技术，已在很多地方使用。例如，丹麦 50%的电量来自于热电

厂（IHA，2008）。另一个例子是位于波士顿市的肯德尔电站，为马萨诸塞综合医院供热的

同时，并将额外的热量输送到波士顿，从而避免引排水的监管问题。如果是坐落在急需供热

和供电的地方，热电厂效率将会更高。如果供热目的地距离很远，那么将会有大量的热量散

失掉，从而降低热电厂效率，所以，热电厂更适用于分散能源供应形式。另一方面，相比传

统的发电厂，热电厂需要很高的初始投资，回收期通常也特别长，但从长久看来，能够节省

能源，显得更加经济。和混和海水淡化厂一样，热电厂也会受到季节变化的影响。要满足热

和功率两项要求增加了电厂控制的复杂程度。在夏季，如何处理额外的热量也是一个很大的

挑战。

（4）污水中能源回收利用技术

世界各地利用水和能源综合解决方案的例子已经有很多例，污水中含有的能量包括势

能、热能和化学键能，所有这些都可以加以利用。污水中的势能主要取决于地形有效落差或

高度差，即使在 50 米的高度下，水或者污水的势能人均每年也只有 6 千瓦时(Lazarova et al.,

2012)，因此，这种能源仅适用于具有有利地形的地方。在高层建筑中，较高楼层的处理后

污水或屋顶收集雨水可以用于较低的楼层，减少抽取淡水所消耗的能源。污水中的热能来自

于它离开建筑物时的温度，混合废水约 27℃，灰水约 38-40℃（ROEST 等人，2010），污

水中的热能在需要用能量加热水的地方特别有用，可以通过热交换器或热泵来预热水。大连

市利用从污水中回收的热量，满足星海湾经济区的部分加热和冷却需求，相对于传统的方式，

节省了超过 30％的能量(Friotherm,2012)。污水化学键能主要来自于污水中的碳含量，这些

碳可以在厌氧条件下转化为甲烷，甲烷可以用于做饭和取暖、转换为电能或用于燃料汽车。

虽然废水中化学结合能的含量小于热能，但是它在输送过程中没有太大的损失，所以热能的

回收尽可能靠近废水源。许多污水处理厂已能够从污泥和废水中产生沼气，再将其转换为热

能或电能。例如在斯德哥尔摩，公交车、垃圾收集车和出租车就是使用污水处理厂生产的沼

气（Osterlin，2012）。

世界上很多的污水处理厂都应用厌氧消化处理来（a）降低污泥量和处理成本；（b）

生产绿色能源（沼气）；（c）使用有机材料作为肥料；并且（d）消除病原体。在发展中国

家，尤其是在温暖气候地区，利用污水中热能的机会很少，但是污水产生的沼气是非常有用

的。在污水处理厂产生的沼气主要由甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）组成，来自于厌氧消

化过程或生物可降解材料的发酵，比如污水，粪便，人类城市生活垃圾和植物垃圾。沼气可

以作为家用天然气、交通工具能源或者发电厂能源，提供污水处理厂电量和热量。剩余污泥

可作为农业肥料，长久来看，在经济上是可行的。对于环境也具有以下好处：沼气可替代化

石燃料（例如做饭用的天然气和煤），从而减少温室气体排放；消化污泥使其体积减少，使

垃圾填埋场的寿命得以延长。生成的沼气也能在热电厂中直接燃烧，提供高效率的热量和电

力。热电站产生的热量可用来烘干淤泥或者加热设备，电能可以供给工厂使用或者并入电网。

几乎所有或者大部分的电能需求能够靠电厂自身产生的电能来满足，沼气池所需要的热量也

能靠电厂产生的热量来提供。沼气是一种“绿色”能源，通过燃烧产生的电能和热能可以减少

温室气体排放和降低空气污染。在污水处理厂里设置热电厂房也日益普及，用于降低对环境

的影响并提高效率。现在许多非洲和亚洲城市开始普遍使用这种方法。在马塞卢的莱索托，

300 多户家庭和机构都利用从污水中产生的沼气作为做饭的燃料。分散式污水处理系统，包

括一个沼气池、厌氧挡板反应器和砂石过滤器，虽然其初始成本略高于化粪池，但沼气带来

的额外收益能够在三年内回收(Mantopi and Huba, 2011)。当沼气用于做饭时，它能很好的代

替低效的具有潜在危害的固体化石燃料，污水处理使用分散的沼气系统还可以降低抽取和运

送污水的成本。

2.1.5 加强水资源和能源协同安全管理

实现水资源和能源共同安全发展，需要利用公共政策、经济金融工具、评估工具和决策

支持系统、以及技术创新手段，加强水资源和能源发展过程中的管理。

（1）公共政策管理

加强水资源和能源协同安全管理，旨在通过研究水资源和能源开发利用的经济、社会、

环境和科技创新价值，实现水资源和其他资源，包括能源、土地和资料之间更好的协调。通

过提高水资源配置和能源利用方式的机制改革，将环境作为水资源合法利用考虑在内，在水

资源和能源领域的公共和私营部门应用资源效率综合规划和监测评估工具，提高现有战略培

训和每种情况的决策,在支出收益分析基础上确定最合理的方案，改进水资源和能源利用效

率总体状况和趋势方面数据的透明度和可获取性。

为确保实现水资源和能源的长短期发展目标，需要提高水资源和能源协同发展的有效管

理。应当联合政府、社会、公司和利益相关方各方面力量，尽量吸收更广泛的支持者，对水

资源和能源保护进行投资。缺乏对水资源和能源实际成本的认识是造成水危机的一个重要原

因，所以应当加强宣传，逐步培养公共意识和集体行动，提高消费者对能源和水资源效率及

两者关系的意识，使水资源和能源的使用和可持续性供给互相匹配。认识水资源和能源危机

问题和潜在后果，从长远的角度重新布设商业、个人和政府的关键要素。

改变地方和外部参与者管理不力、腐败和短视在政策决策过程中的影响，使管理更加透

明和可信，并确立以发展为导向的成果产出和绩效指标。确保生态系统保护的水资源管理和

能源战略相融合，使和水相关的生态系统保护及促进可再生能源能够在进一步推动绿色经济

进程方面发挥重要作用。强有力的监管机构能够通过设定基准和标准，发现水资源和能源管

理体系中的漏洞，克服现有技术和体制惰性并确保资源未来的可持续性（IRP，2012）。改

进水资源和能源相关方对水资源和能源利用政策和法律的制定与参与，以提高应对和（或）

减缓极端事件和环境影响方面的灵活度和适应性。

政府及其政策是水资源和能源使用效率的主要促成者，然而政策决策者们在水资源和能

源领域长期缺乏协调与合作。普遍的看法是，由于能源使用效率对于公共政策来讲过于复杂，

最好由市场来决定（UNIDO, 2008）。正如企业的主要关注点在产品上一样，其兴趣在于保

证水资源和能源的最低价格，而不是提高水与耗能效率，这就给政策干预留下了空间

（UNIDO, 2008），促进可持续政策干预方式的建立。工业一直是吸纳大规模就业的行业，

也是“创新、生产力和竞争力的关键驱动力”(McKinsey & Company, 2012,p. 15)。政策制定者

需要明白工业的多样性，以及它在国家和地区经济中的地位。在能源供给、供水和水处理行

业，政府要了解能源成本所影响的方面，能源成本的影响以及驱动机制(McKinsey &

Company, 2012)。

（2）经济和金融工具

水资源和能源部门，更广泛合理的利用经济工具有助于体现水