文/曾恒一 (中国工程院学部战略研究课题组)

引言

我国是世界最缺水的13个“贫水”国家之一，特别是干旱半干旱的西北地区，占全国总面积的36%，水资源总量仅占全国的5.8%。西北地区水资源总量严重不足、时空分布严重不均，如何在第二个百年奋斗目标中摆脱“贫水”现状、任重道远。中国工程院开展“脱贫水”战略研究已经持续多年。

中国工程院“解决贫水问题项目组”从2017年开题以来，历时七年对西北的新疆、甘肃、内蒙古、及辽宁等进行了多次实地考察，累计行程近万余公里，在充分调研、座谈、交流的基础上，提出了“绿水西输”战略思路：即利用渤海沿海的绿色能源与电厂余热将海水淡化，通过绿色管道及其沿线的绿色能源(风、光电，绿氢)智能增压泵站，将淡化水输往西北地区的内蒙古、甘肃和新疆，以主动求变的可持续发展模式增加我国陆域水资源总量，改变西北“贫水”局面，将西北的资源优势转化为发展优势，构建东西部协调发展的新发展格局。该思路得到了33位院士的签名支持。

一、西北地区“贫水”现实问题

西北地区深居内陆，距海遥远，是我国典型的干旱和半干旱地区。我国原本就是“贫水”国家，而西北更是“贫水”国中的“贫水”区，水资源“双贫”是西北地区最为突出的现实问题，是造成东西部发展不平衡、不协调局面的主要制约因素。

西北地区是维护国家生态安全、社会稳定、能源安全、粮食安全、边疆安全的国家战略区域，水资源存量与国家赋予的五大安全战略目标严重不匹配，增加水资源的有效供给、改变西北水资源的“双贫”局面，是实现第二个百年奋斗目标的战略任务。

二、绿水西输解决西北“贫水”现状

1. 绿水西输的自然属性

海洋是地球水资源的主体，约占地球总水量的97.3%。陆域水资源主要是太阳能蒸腾作用构建的海陆间循环所致，构建如图所示的水汽循环系统，定义其为“自然界绿水西输”。如下图所示：

△图1 绿水西输的自然属性

我国渤海太阳能自然蒸发形成的淡化水每年约有1000亿m3进入内陆。若在人工海水淡化工艺中以“绿色能源”作为能源置换的主体来生产淡化水，以满足人类社会发展不断增长的水资源需要，这样的淡化及输水工程简称为“绿水西输”。

2. 绿色能源置换淡化水资源

西北幅员辽阔、资源丰富，是太阳能、风能等清洁能源的富集区。东部有淡化水资源、特别是海水资源，实施“陆海统筹”战略、以海洋资源弥补陆域资源的不足，以绿色能源置换东部的淡化水资源，构建东西部优势资源互补的发展态势，其战略意义重大!

△图2 西部绿色能源置换东部的淡化水资源

△图3 绿色能源与绿色水资源双向流动图

绿水西输战略的两大特征：一是以清洁能源置换淡化水资源，发展模式绿色可持续;二是绿水西输是陆域水资源的增量工程，增加陆域生态财富，并以此构建新能源→新水源→新发展的“新经济业态”及“新发展模式”，为构建新发展格局、维护国家整体安全奠定工程基础。

3. 绿水西输工程总体规划

绿水西输战略提出：在渤海湾建设大型绿色海水淡化基地，开展“绿水西输”工程建设，保证工程年输淡化水150亿m3。绿水西输工程总体规划如下图所示：

△图4 绿水西输新空间经济带地势图

按照“整体规划、分步实施、由近及远、先易后难”的方针，工程分三期实施：一期从渤海湾淡化基地至内蒙古，年输水量为35亿m3;二期由内蒙古输往甘肃，年输水量为35亿m3;三期由甘肃直达新疆南疆，年输水量为80亿m3。规划图如下所示：

△图5 绿水西输工程可以突破胡焕庸线

4. 绿水西输战略研究演进

2017年5月，中国工程院咨询项目《以西部的绿色能源置换东部的淡化水资源的可行性研究》立项，提出了“绿水西输”的概念。

2019年4月，中国工程院咨询项目《大规模海水淡化与西输工程战略研究》立项。在前期研究基础上，课题组进一步提出了“绿水西输新空间经济带”战略构想。课题组认为：绿水西输工程输水沿线资源优势明显，若有可持续高效的水资源支撑，将会成为我国快速发展的新的经济增长极。“绿水西输新空间经济带”具有四新特征：“新时代、新空间、新水源、新发展”。

5. 绿水西输示范工程

为贯彻《中共中央 国务院关于发展海洋经济推进建设海洋强国的意见》精神、推进《海水淡化利用发展行动计划2021-2025》的落实，2021年3月中国工程院批准了《绿水西输内蒙古与发展新空间经济带战略研究》重点咨询项目。目前，项目研究取得了阶段性成果，确定了“绿水西输内蒙古工程的初步规划方案”及发展战略。

初步规划方案提出：在辽东湾的锦州市、葫芦岛市等200公里的海岸线，以绿色能源为海水淡化的能源置换主体，建设4至5个大型“绿色海水淡化基地”，基地日淡化能力1000万m3淡化水，可以满足向内蒙古东部及中西部、辽宁西部地区年输送35亿m3淡化水的供水需求。淡化水通过管道输送，一路途经辽宁省的葫芦岛市、朝阳市，输送到内蒙古的赤峰市、锡林郭勒盟、乌兰察布市、呼和浩特市、包头市、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、乌海市，最终抵达内蒙古西部的阿拉善盟;另一路途经辽宁省的锦州市、阜新市，最终抵达内蒙古的通辽市。

△图6 绿水西输内蒙古工程构想卫星图

三、绿水西输工程战略意义

1.绿水西输是保障我国水资源安全的战略举措。我国是世界上最缺水的13个国家之一，全球气候变化对陆域水资源的影响也日益凸显。近些年来南北极、及世界第三极冰川大量融化，极端天气频发，全球水资源安全也面临严峻挑战，水危机与能源危机一样迫在眉睫。绿水西输以主动求变的可持续发展模式可增加我国陆域水资源量，为摆脱“贫水”国家、应对气候变化对我国水资源安全带来的影响等奠定了工程基础，具有重大战略意义!

2.绿水西输是保障我国能源安全的战略举措。我国“2060年实现碳中和”的最大底气来自西北的可再生能源。绿水西输新空间经济带构建以“绿水、绿电、绿氢”为主体的国家绿色能源体系，实现国家能源战略转型中的“绿色、自主”目标，具有重大战略意义!

3.绿水西输是我国北疆生态安全的基础性工程。内蒙古总体上缺生存水、生态水和发展水，生态安全、粮食安全与水资源安全矛盾凸显。内蒙古水资源保有量与国家赋予的战略目标严重不匹配，亟需外部水资源的支持。绿水西输及内蒙古示范工程的增量水可以有效缓解内蒙古水资源短缺问题!

4.绿水西输内蒙古示范工程综合效益显著。绿水西输内蒙古示范工程跨越辽宁西部、内蒙古东部，是国家十四五规划中需要全面振兴的主要区域，也是粮食、生态、水资源三大安全矛盾最为尖锐的区域。示范工程的建设可实现“输入发展水、解放生态水”的目标，将示范区的资源优势转化为发展优势、构建新的发展格局。

四、绿水西输内蒙古示范工程

1. 中国工程院院士建议

中国工程院2021年学部重点咨询项目《绿水西输内蒙古与发展新空间经济带战略研究》院士建议案提出：

1)建议将绿水西输纳入国家水资源配置体系，形成完善的国家水网规划，首先弥补西部干旱半干旱地区的水资源缺口，提升国家水安全保障能力;

2)建议由国家发改委牵头组织相关机构，设立绿水西输工程战略协调小组，并将绿水西输工程纳入《海水淡化利用发展行动计划 (2021-2025 年)》，推进海水淡化规模化利用;

3)建议绿水西输以内蒙古自治区为切入点，做好年输水35亿m3的顶层设计，并以年输水3亿m3〜5亿m3作为示范工程，重点改善内蒙古的供水体系、保障生态安全和发展“绿氢产业”。

院士建议案已提交相关部门、并在逐步落实中。为了加快绿水西输示范工程的建设步伐，我们提出了先期设立“绿水西输工程内蒙古工程研究中心”，以组织建设为引领，加快绿水西输内蒙古示范工程落地及建设步伐。

2. 绿水西输内蒙古示范工程

为稳妥推进绿水西输内蒙古工程，课题组提出：先期开展“绿水西输内蒙古示范工程”的规划和建设，为绿水西输总体工程的全面实施积累工程经验、探索发展模式。

示范工程规划途径辽宁省西部的葫芦岛市、朝阳市，以及内蒙古东部的赤峰市、锡林郭勒盟、乌兰察布市。示范区图如下所示：

△图7 绿水西输工程内蒙古示范区图

3. 示范工程目标

示范工程区域是绿水西输新空间经济带的起步区。绿色淡化基地位于辽宁沿海经济带，受水区是清洁能源富集的内蒙古东部区域。如图7所示，示范工程区域是“中蒙俄经济走廊”、“东北陆海新通道”、“内蒙古通海经济带”三道合一的国家战略叠加区。经济走廊及通道建设、现代能源经济体系建设都需要可持续的绿水资源支持。

课题组提出：以绿水资源为支撑，优先解决工业用水。利用输水沿途丰富的风光热资源，构建以“绿水、绿电、绿氢”三要素为主的“绿色能源体系”的现代能源经济，并以此为产业依托，将“绿氢”作为还原剂、深度脱碳剂，在示范区大力发展绿色冶金、绿色化工，助力最难减碳的钢铁、化工行业实现碳中和。

课题组提出：将高耗能企业转移到示范区，利用沙漠、荒漠、戈壁滩等“荒地资源”建设大规模化“零碳工厂”及“零碳产业园”、及“氢能产业园”，通过源、网、荷、储一体化、多能互补配合水电解制绿氢，有效解决耗能企业的清洁能源供给、解决可再生能源大规模消纳及储存问题，战略性解决“绿氢”供给。

课题组提出：在可再生能源富集的示范区内，开展大规模的“绿氢矿”建设，提高可再生能源的附加值，以“绿氢矿”的绿色能源收益反哺输水工程费用，降低绿水资源保障生态安全、粮食安全的用水成本，实现能源、生态、粮食三大安全的辩证统一;保障三大安全、助力双碳战略、实现可持续发展。

△图8 绿水西输内蒙古示范工程示意图

五、结束语

1.能源绿色自主：建设绿色中国的基石

建设绿色中国的核心与关键是：首先要实现我国能源领域的“绿色与自主”。国家“双碳战略”目标就是以实现能源绿色转型为抓手，促进绿色中国的全面建设。

2.三绿能源体系：能源绿色转型创新之举

绿水西输战略提出：以可持续的绿水资源为支撑，以绿水西输工程输水沿线资源优势为依托，以“绿水、绿电、绿氢”三绿能源体系建设为基础，全方位开展“绿水西输新空间经济带”的建设，为能源绿色转型提供工程支撑。

3.新空间经济带：绿色中国建设示范工程

新时代、新能源、新水源、新空间、新发展，这五新发展战略是新空间经济带建设的指导思想，是全新全绿的发展理念，是“绿色中国”新发展模式的探索与实践。

(本文作者为中国工程院院士)

《绿色中国》 A(上半月) 2024年3月号