世界河流日 | 加强“水-能源-粮食-生态系统” (WEFE) 纽带关系协同管理,实现黄河流域生态保护和高质量发展
9月第4个星期日,是一年一度的世界河流日。作为孕育华夏文明的母亲河,黄河流域不仅是中国重要的安全生态屏障,也是重要的粮食生产核心区和能源富集区。由于黄河流域的资源禀赋和发展状况决定了黄河流域是“水-能源-粮食-生态系统”(WEFE)矛盾突出且集中的典型区域,加快构建具有气候韧性的WEFE安全保障体系,推进资源节约集约利用就成为黄河流域高质量发展的重中之重。本文聚焦黄河流域的重点政策内容,围绕“水-能源-粮食-生态系统”纽带关系,探讨流域协同管理的优化路径,为提升应对气候变化的能力,实现生态保护和高质量发展提供经验借鉴。
多项黄河流域生态保护和高质量发展政策出台
黄河是中华民族的主要发源地,全长5,464km,流经九省区,流域总面积79.5万平方公里,地跨中国五大生态脆弱区,是中国重要的粮食产地以及煤炭等能源基地。
近年来,为促进流域绿色低碳转型,助力实现碳达峰碳中和目标,中国陆续制定了一系列政策推进黄河流域生态保护和高质量发展。习近平总书记于2019 年9月、2021年10月分别主持召开座谈会,将黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,提出落实黄河流域生态保护和高质量发展战略部署,坚定不移走生态优先、绿色发展的现代化道路。2021年10月,中共中央、国务院印发的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》数次强调“协同”的重要性,指出“水资源作为最大刚性约束”原则,坚决落实“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”的政策,以及“巩固粮食和能源安全,突出流域高质量发展特色”定位。2023年4月,《中华人民共和国黄河保护法》正式施行,框定了黄河保护、治理、发展的行为准则,旨在促使水资源节约集约利用,为推动黄河流域生态保护和高质量发展重大战略提供了法治保障。
在气候变化和人类活动的双重影响下,水资源短缺、生态系统脆弱、水量均衡配置潜力有限、供需矛盾突出等问题也正在进一步凸显。因此,黄河流域相关政策的陆续出台与落实,在减缓及应对气候变化带来的影响中起到了积极作用,也同时推动黄河流域早日实现高质量发展的目标。“水-能源-粮食-生态系统”矛盾突出
——黄河上、中游地区应为协调重点
黄河上、中游流域地区“水-能源-粮食-生态系统”与社会经济要素的空间错配特征十分显著,是中国“水-能源-粮食-生态系统”纽带关系矛盾最集中、最突出的区域之一,对于更深入地掌握对矛盾性的认知,探索黄河全流域协同管理和发展路径无疑具有重要的参考价值。
黄河上、中游流域远离海洋,大多是干旱半干旱地区,生态系统脆弱且易受到扰动,区域的水资源量仅占全国的4%。但同时,煤电厂的位置和规模非常集中,上、中游流域区域内的能源和粮食生产量在全国的占比非常大,其中粮食产量约占全国产量的12%,煤炭占45%,天然气占31%,发电量占18%。
国家能源安全和粮食安全保障或将驱动上、中游地区的用水需求量随之增长,致使水资源的压力也逐年增加,水资源短缺日益严重,而黄河流域上、中游水资源匮乏会对能源和粮食安全产生一定程度的限制,导致能源开发与粮食生产又相互转化、互为支撑,在留下巨大环境足迹的同时,叠加产业发展对生态系统的胁迫效应,从而进一步放大流域系统安全风险,对黄河流域高质量发展和社会经济可持续发展形成约束。
除了上述第一种约束性的缺水,还存在其他两种水资源短缺的现象。第二种是转嫁性的缺水,主要是用户端由于竞争的优势,将缺水转嫁到下一层用户。第三种是破坏性的缺水,主要是水资源遭到了不可持续的开发利用,同时导致水生态系统的服务功能被削减。目前,黄河流域约束性缺水,转嫁性缺水和破坏性缺水同时存在,亟需加强以水资源高效利用为核心的“水-能源-粮食-生态系统”协同管理机制,加快构建系统间纽带安全体系,合理提出黄河流域粮食生产、能源利用与水资源调控路径和发展模式,落实相关政策,从而推动全流域的协同发展。加强纽带关系协同管理
兼顾流域发展与气候减缓
联合国水机制(UN Water)发布的《2023年联合国世界水资源发展报告:水资源伙伴关系与合作》指出,水-能源-粮食-生态纽带关系为理解系统间的相互关联性和权衡提供了一种系统方法。WEFE方法整合了所有部门,提供了一个全面的可持续发展视野,旨在平衡人与环境的不同目标、利益和需求。
而“水-能源-粮食-生态系统”纽带关系协同管理的本质就是在可持续发展框架内,寻求综合考虑四系统间协同发展的更优策略。从系统内反馈来看,水资源高效配置有助于为能源及粮食生产提供持续稳定的保障,并维持和提升生态系统的健康程度,能源结构优化有助于提升粮食生产及水资源利用效率和生态修复,粮食结构改善有助于降低水和能源消耗。从系统外部性来看,加强“水-能源-粮食-生态系统”纽带关系协同管理有助于促进生态共治、倒逼产业升级、提升产业链韧性、融通区域间合作,既是实现黄河流域高质量发展的路径,也是其必然要求。
加强“水-能源-粮食-生态系统”纽带关系协同管理通过构建韧性水系统、增加对地表水和地下水的监测与统筹,既能有效监测生态系统中的水资源情况,也能有效管理和分配能源和农业用水,促进水循环的良性运转;通过构建更具韧性且低碳的能源系统,不仅能降低能源活动的对水资源的依赖,也能减少气候灾害带来的影响;基于气候智慧型的农业模式具有一定的气候韧性,能够在气候风险的不确定性中保障农业粮食安全;通过保护生态环境、推动生态系统和水系统的相互作用,能够平衡低碳能源结构和气候韧性的农业系统,从而促进流域高质量发展。加快构建
“水-能源-粮食-生态系统”纽带安全体系
“水-能源-粮食-生态系统”纽带安全体系是在一定区域内,为了实现四系统间协同优化配置而链接市场、政府等不同利益相关者共同提升纽带系统抵御自然灾害能力、生态承载能力、综合生产能力、市场竞争能力、环境风险预警与防控能力的一种安全机制,是水资源、能源资源和粮食资源、生态资源的权衡取舍与潜在冲突的集中反映。加快建立以水资源集约节约利用为核心的黄河流域水-能源-粮食-生态系统纽带安全体系是有效抑制不合理用水需要,提高粮食和能源生产用水利用效率,推动解决黄河流域水资源过度开发利用问题的重要内容。
从流域协同安全来看,统筹考量“水-能源-粮食-生态系统”纽带关系,通过高效的水资源配置和水利基础设施建设,有助于为黄河流域的能源生产和粮食生产提供持续、稳定的水资源保障;通过合理的能源结构调整,有助于优化水资源配置,提高粮食生产和水资源利用效率;通过科学的土地利用结构、粮食种植比例、劳动资源禀赋调整,有助于降低对水资源和能源的消耗和对生态系统的破坏,提高可持续、更加绿色安全的粮食保障能力;通过平衡生态碳汇和能源、粮食之间的关系,增强协同关系;通过建立以提高水资源利用效率为纽带的能源安全和粮食安全框架,探索走出一条具有流域特色、保障“水-能源-粮食-生态系统”纽带安全的协同路径和资源利用最优模式,有助于更好实现以水定城、以水定地、以水定人、以水定产的目标。优化黄河流域高质量协同发展的路径建议
1、立足能源资源的禀赋,能源结构优化调整,加速向更加清洁的风能、太阳能等形式进行转变,能源密集型产业开展集约、节约的绿色能源示范建设规划,同时积极推进新型电力系统的构建,实现更加灵活、高效的能源供给结构。
2、优化水资源管理方案,调整水资源调配指标,增加对地下水和非常规水源的管理,并建立健全水权交易制度的规则以及支撑体系,通过财政、税收等激励措施,引导企业进行灌区节水技术改造。
3、强化农业用水的支撑,实现粮食安全的保障的最大化,保障全国的粮食安全。通过通过虚拟水等工具,优化流域内外的粮食供给方案。增加黄河流域的气候智慧型农业体系的建设,提高农业产业的气候韧性。
4、增强生态用水保障措施,在保障能源安全、粮食安全的条件下,优化资源配置,并合理规划生态碳汇,加强生态脆弱区的保护和修复,利用对淘汰废弃项目的修复,恢复区域生态环境,促进生态、能源、粮食系统之间的协同效应。
随着流域协同管理的不断完善,古老黄河已徐徐展开历史的新画卷,中国将坚持积极推动并落实黄河流域相关政策,为“水-能源-粮食-生态系统”纽带关系矛盾突出的问题提供解决方案。EDF也将继续关注气候变化及能源转型等工作,助力黄河流域高质量发展。
中国能源模型论坛
中国能源模型论坛(CEMF)由清华大学公共管理学院、清华大学产业发展与环境治理研究中心(CIDEG)与EDF共同发起成立,旨在为国内外的专业建模团队和决策者提供一个互动交流的平台,推动能源、经济、环境、人类健康和气候变化等领域的对话,推动中国能源与环境模型的能力建设,提升中国能源与环境决策的科学水平。