《能源化工產(chǎn)品水足跡定額計(jì)算導(dǎo)則》編制說(shuō)明

《能源化工產(chǎn)品水足跡定額計(jì)算導(dǎo)則》編制說(shuō)明

一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

我國(guó)為節(jié)約用水實(shí)行定額管理制度。供水行政主管部門(mén)按照國(guó)家

或者省頒布的用水定額，對(duì)達(dá)到一定用水量標(biāo)準(zhǔn)的非居民用戶(hù)，核定

年度和月度用水計(jì)劃指標(biāo)，并按月進(jìn)行考核。用水定額就是社會(huì)總體

用水戶(hù)的社會(huì)平均必需水資源量，定額管理是指管理部門(mén)利用定額考

核、激勵(lì)用水戶(hù)節(jié)水的方法。以往，為了促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)節(jié)水我們通常

采用產(chǎn)品用水定額，所謂產(chǎn)品用水定額就是生產(chǎn)單位工業(yè)產(chǎn)品社會(huì)平

均所需的消耗的實(shí)體水資源量?，F(xiàn)在，我國(guó)在西北內(nèi)陸地區(qū)規(guī)劃建設(shè)

了大量能源化工基地，以寧夏寧東、內(nèi)蒙古鄂爾多斯、陜西榆林為核

心的能源化工“金三角”地區(qū)，是全國(guó)罕見(jiàn)的能源富集區(qū)，但是這里

水資源十分有限，用水十分緊張。在用水緊缺的地區(qū)興建高耗水的化

工產(chǎn)業(yè)，需要采用更加嚴(yán)苛的管理制度和更加精細(xì)的管理定額。

產(chǎn)品水足跡定額是一種用來(lái)衡量產(chǎn)品在現(xiàn)行水、能、物定額標(biāo)準(zhǔn)

體系下的廣義綜合耗水量指標(biāo)，生產(chǎn)單位化工產(chǎn)品所需要的能源和物

料在產(chǎn)品水足跡定額中是以虛擬水的形式的出現(xiàn)，它與產(chǎn)品用水定額

只考慮實(shí)體水資源的消耗不同，它考慮的因素更加全面、更加精細(xì)。

從計(jì)算方法上講，產(chǎn)品水足跡定額理應(yīng)由產(chǎn)品生產(chǎn)及上游供應(yīng)鏈所有

過(guò)程實(shí)體水和能源、物料內(nèi)嵌的虛擬水的耗用定額來(lái)確定。現(xiàn)在的問(wèn)

題是，當(dāng)前國(guó)家和地方僅有主要能源化工產(chǎn)品及其能源耗用的水資源

有定額標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)化工產(chǎn)品所需的某些原輔料并沒(méi)有相關(guān)的定額標(biāo)準(zhǔn)。

能源化工基地產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品鏈聯(lián)系緊密，若要實(shí)現(xiàn)全鏈條節(jié)水，不僅需要

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獲取原輔料的定額標(biāo)準(zhǔn)，還要求與已有主要能源化工產(chǎn)品定額標(biāo)準(zhǔn)相

銜接。目前，我國(guó)僅已發(fā)布《用水定額編制技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T

32716-2016），其中描述了工業(yè)產(chǎn)品用水定額的確定方法，未發(fā)表產(chǎn)

品水足跡定額編制的相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)?！豆I(yè)產(chǎn)品用水定額編制通則》

（GB/T18820-2011）、《企業(yè)水平衡測(cè)試通則》（GB/T12452）、《用水

指標(biāo)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL/Z252-2012）、《生產(chǎn)用水企業(yè)節(jié)水指數(shù)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》

（DB3305/T217-2021）等與此相關(guān)，但仍局限于工業(yè)產(chǎn)品實(shí)體水資

源的耗用量計(jì)算，不能滿足能源化工基地精細(xì)化、全流程節(jié)水管理的

需要。

本標(biāo)準(zhǔn)是在已有發(fā)明專(zhuān)利的基礎(chǔ)上，主要考慮新時(shí)期國(guó)家產(chǎn)業(yè)集

聚區(qū)工業(yè)節(jié)水的精細(xì)化管理需要，進(jìn)一步考慮化工產(chǎn)品所蘊(yùn)含虛擬水

對(duì)水資源短缺地區(qū)實(shí)體水耗用影響，為能源化工基地全鏈條產(chǎn)品水足

跡定額編制提供方法、原則和規(guī)范。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

2.1原則

按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》要求進(jìn)行編寫(xiě)。

參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過(guò)程中著重考慮了科學(xué)性、

適用性和可操作性。

2.1.1能源化工產(chǎn)品的分類(lèi)和確定應(yīng)依照GB/T4754的中類(lèi)或小類(lèi)。

2.1.2企業(yè)水平衡測(cè)試應(yīng)依據(jù)GB/T12452的要求。

2.1.3統(tǒng)計(jì)或調(diào)查樣本應(yīng)具有達(dá)標(biāo)性，且有足夠數(shù)量，其覆蓋的產(chǎn)能

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原則上應(yīng)占能源化工基地產(chǎn)能的50%以上；

2.1.4應(yīng)依據(jù)國(guó)家有關(guān)產(chǎn)量和取水量的統(tǒng)計(jì)規(guī)定，明確主要生產(chǎn)、輔

助生產(chǎn)和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)納入產(chǎn)品水足跡定額統(tǒng)計(jì)范圍的工藝（工

序）、裝置、設(shè)施和設(shè)備。

2.2依據(jù)

編制能源化工產(chǎn)品水足跡定額應(yīng)主要依據(jù)以下內(nèi)容：

a）國(guó)家法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)；

b）近3～5年企業(yè)、項(xiàng)目取用水?dāng)?shù)據(jù)；

c）近3～5年企業(yè)、項(xiàng)目原料、能源消耗數(shù)據(jù)；

d）近3～5年企業(yè)、項(xiàng)目原料外購(gòu)數(shù)據(jù)；

e）能源化工產(chǎn)品用水定額，包括通用值和先進(jìn)值；

f）現(xiàn)有生產(chǎn)裝置、工藝技術(shù)和用水設(shè)備的用水效率現(xiàn)狀及成本效益；

g）主要生產(chǎn)裝置、工藝技術(shù)和用水設(shè)備的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和節(jié)水潛力；

h）實(shí)施節(jié)水改造、提升水效的經(jīng)濟(jì)可行性。

三、項(xiàng)目背景及工作情況

（一）任務(wù)來(lái)源

根據(jù)《中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》

的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)及相關(guān)專(zhuān)家技

術(shù)審核，批準(zhǔn)《能源化工產(chǎn)品水足跡定額計(jì)算導(dǎo)則》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)

劃，計(jì)劃編號(hào)為：CI2024060。本標(biāo)準(zhǔn)由水利部綜合開(kāi)發(fā)管理中心提

出，中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)歸口。

根據(jù)計(jì)劃要求，本標(biāo)準(zhǔn)完成時(shí)限為6個(gè)月。

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（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是水利部綜合開(kāi)發(fā)管理中心，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文

檔起草及相關(guān)文件的編制等。中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、水利部節(jié)約

用水促進(jìn)中心、中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所、中國(guó)機(jī)械工業(yè)建

設(shè)集團(tuán)有限公司和長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院參與起草，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)中

重要技術(shù)點(diǎn)的研究和建議，并參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的討論。

（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過(guò)程及相關(guān)工作計(jì)劃

1、前期準(zhǔn)備工作

項(xiàng)目立項(xiàng)前，標(biāo)準(zhǔn)編制小組圍繞虛擬水和水足跡概念開(kāi)展了大量

理論性和實(shí)踐性研究，主要集中于水足跡核算及量化方法、水足跡量

化分析及評(píng)價(jià)等方面研究，并以我國(guó)西北地區(qū)典型煤化工示范區(qū)為例

進(jìn)行了實(shí)證驗(yàn)證。

2、標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)通知公示后，標(biāo)準(zhǔn)編制小組首先組織了標(biāo)準(zhǔn)制定工

作會(huì)議，各編寫(xiě)人員根據(jù)工作計(jì)劃分工和編寫(xiě)要求開(kāi)展了相關(guān)工作。

在標(biāo)準(zhǔn)起草期間，編制小組主編單位及參編單位組織了數(shù)次內(nèi)部研討

會(huì)和專(zhuān)家咨詢(xún)會(huì)，經(jīng)過(guò)多次修改，于2024年1月底完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿

及編制說(shuō)明的撰寫(xiě)?作。

3、征求意見(jiàn)情況

2024年2月初標(biāo)準(zhǔn)編制小組先后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議、電話、微信等

多種形式征集?業(yè)專(zhuān)家相關(guān)意見(jiàn)和建議。針對(duì)征集的意見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)編制

小組召開(kāi)了研討會(huì)，將收集到的意見(jiàn)進(jìn)行匯總處理分析，在充分吸納

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合理意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，先后修改和完成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，于2023年2月下旬

根據(jù)在各單位反饋意見(jiàn)基礎(chǔ)上，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿并由中國(guó)國(guó)際

科技促進(jìn)會(huì)提交全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息平臺(tái)公示。

（四）主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

本文選取寧東能源化工基地為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)象，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行

實(shí)證分析，圖1為寧東基地所處地理位置和部分實(shí)景圖。

圖1寧東能源化工基地地理位置和局部實(shí)景圖

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利用本標(biāo)準(zhǔn)提出的基于水足跡的耗水和節(jié)水識(shí)別方法，核定煤基

能源化工產(chǎn)品水足跡定額，計(jì)算產(chǎn)品廣義節(jié)水指標(biāo)，并以此判斷當(dāng)前

生產(chǎn)工藝和技術(shù)下產(chǎn)品的全周期耗水水平，從廣義視角識(shí)別產(chǎn)品節(jié)水

潛力。各產(chǎn)品名稱(chēng)見(jiàn)表1。

表1寧東基地主要煤基能源化工產(chǎn)品

產(chǎn)品編號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)英文縮寫(xiě)產(chǎn)品編號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)英文縮寫(xiě)

1煤炭COAL131,4-丁二醇BDO

2煤電ELEC14聚四氫呋喃PTMEG

3煤制油CTL15乙酸ACA

4甲醇CTM/CGTM16醋酸乙烯酯VAC

5焦炭COKE17聚乙烯醇PVA

6烯烴OLE18焦?fàn)t氣COG

7二甲醚DME19粗苯BEN

8聚甲醛POM20粗苯下游產(chǎn)品BEN-Down

9合成氨NH321煤制焦油TAR

10尿酸UREA22焦油下游產(chǎn)品TAR-Down

11電石CaC223硫酸SULF

12乙炔ACET24丙烷/碳四/碳五C3/C4/C5

產(chǎn)品水足跡定額的核定應(yīng)當(dāng)基于產(chǎn)品生產(chǎn)及上游供應(yīng)鏈所有過(guò)

程水資源、能源、物料的耗用定額。然而，當(dāng)前國(guó)家和地方僅對(duì)主要

能源化工產(chǎn)品的水資源和能源耗用進(jìn)行限定，尚未建立統(tǒng)一的化工產(chǎn)

品原輔料消耗標(biāo)準(zhǔn)體系。為此，收集了現(xiàn)行水資源和能源耗用標(biāo)準(zhǔn)，

以此確定寧東基地煤基能源化工產(chǎn)品的水足跡定額。其中，煤炭開(kāi)采

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及洗選耗水定額采用《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)煤炭采選業(yè)》（HJ446-2008）

中的定額標(biāo)準(zhǔn)，煤電耗水定額采用《取水定額第1部分：火力發(fā)電》

（GB/T18916.1-2012）中的定額標(biāo)準(zhǔn)，其他煤基能源化工產(chǎn)品耗水定

額采用《寧夏回族自治區(qū)有關(guān)行業(yè)用水定額（修訂）》和《煤炭深加

工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中的相關(guān)定額標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。

表2煤基能源化工產(chǎn)品耗用水定額

定額（單位m3/t；煤電單位m3/MWh；焦?fàn)t氣單位：m3/萬(wàn)Nm3）

產(chǎn)品編號(hào)11223456789101112

通用值0.450.7910151.415112414111.1－

先進(jìn)值0.20.46791.212－－106－－

產(chǎn)品編號(hào)131415161718192021222324

通用值23.873.2810.92.43.3－1.4－4.3－

先進(jìn)值－5.5－－－2.01.7－－－3.8－

1煤炭耗水定額通用值采用清潔生產(chǎn)3級(jí)開(kāi)采和洗選定額，先進(jìn)值采用清潔生產(chǎn)1級(jí)開(kāi)采和

洗選定額；2煤電用水定額通用值采用單機(jī)容量300~500MW的空冷用水定額，先進(jìn)值采用

單機(jī)容量≥500MW的空冷用水定額。

煤基能源化工產(chǎn)品綜合能耗定額采取國(guó)家現(xiàn)行的單位產(chǎn)品能耗

標(biāo)準(zhǔn)限額，其相關(guān)參數(shù)如表3所示。各種能源發(fā)熱量和折算標(biāo)準(zhǔn)煤系

數(shù)如表4所示。

表3煤化工行業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額

產(chǎn)品能源消耗限額

產(chǎn)品編號(hào)實(shí)際值單位

通用值先進(jìn)值國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

1111.83.0GB29444-20125.98kgce/t

2319284GB21258-2013386.74gce/kWh

8

322001900GB30178-20132139.42kgce/t

422001700GB29436.1-20122032.37kgce/t

6150115GB21342-2013106.05kgce/t

745003700GB30180-20134942.37kgce/t

912251146GB31535-20151322.23kgce/t

1028002000GB29438-20121426.34kgce/t

1119001500GB20344-20081506.67kgce/t

1321000823GB201343-20151184.16kgce/t

320030503262.28kWh/t

151500950GB31824-20151160.65kgce/t

17429300GB29437-2012426.62kgce/t

18565410GB30529-2014570.91kgce/t

1922301350GB30528-20142219.18kgce/t

1煤電能耗限額通用值參照容量300MW超臨界機(jī)組的限定值，先進(jìn)值參照容量1000MW超

超臨界機(jī)的組先進(jìn)值；2電石生產(chǎn)能耗限額包括生產(chǎn)能耗限額和電爐電耗限額2部分。

表4各種能源發(fā)熱量和折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)

能源名稱(chēng)平均低位發(fā)熱量單位折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)單位

洗煤（動(dòng)力煤）6300kcal/kg0.90kgce/kg

焦炭6800kcal/kg0.97kgce/kg

油品10300kcal/kg1.47kgce/kg

甲醇4700kcal/kg0.67kgce/kg

焦?fàn)t氣4300kcal/Nm30.61kgce/Nm3

電力（當(dāng)量值）860kcal/kWh0.123kgce/kWh

蒸汽（低壓）900Mcal/t0.129kgce/kg

經(jīng)模型運(yùn)算獲得產(chǎn)品水足跡定額通用值和先進(jìn)值，如圖2所示。

結(jié)果顯示，煤炭（p=1）、煤電（p=2）和焦?fàn)t氣（p=18）的產(chǎn)品水足

跡定額通用值分別為0.51m3/t、1.01m3/MWh和3.89m3/萬(wàn)Nm3；其

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他固態(tài)/液態(tài)煤基能源化工產(chǎn)品平均為27.27m3/t，其中，焦炭（p=5）

最小，為2.39m3/t，聚乙烯醇（p=17）最大，為92.94m3/t。

圖2產(chǎn)品水足跡與產(chǎn)品水足跡定額對(duì)比

另一方面，煤炭（p=1）、煤電（p=2）和焦?fàn)t氣（p=18）的產(chǎn)

品水足跡定額先進(jìn)值分別為0.21m3/t、0.54m3/MWh和2.67m3/萬(wàn)

Nm3；其他固態(tài)/液態(tài)煤基能源化工產(chǎn)品平均為15.66m3/t，其中，煤

制焦油（p=21）最小，為1.50m3/t；聚四氫呋喃（p=14）最大，為56.71

m3/t。

總體上看，寧東基地大部分能源化工產(chǎn)品的集聚區(qū)尺度水足跡均

小于水足跡定額通用值，僅煤制甲醇副產(chǎn)硫酸（p=23）的產(chǎn)品水足跡

略大于水足跡定額通用值，表明寧東基地工業(yè)生產(chǎn)用水和能耗效率已

優(yōu)于全國(guó)平均水平。

值得注意的是，雖然部分產(chǎn)品沒(méi)有用水定額和能源耗用限定標(biāo)準(zhǔn)，

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但均可根據(jù)其供應(yīng)鏈上其他產(chǎn)品的定額標(biāo)準(zhǔn)核定水足跡定額。可見(jiàn)，

產(chǎn)品水足跡定額不僅是對(duì)單一產(chǎn)品用水單耗的控制標(biāo)準(zhǔn)，而是對(duì)產(chǎn)業(yè)

鏈上下游產(chǎn)品系統(tǒng)廣義用水單耗的綜合量化標(biāo)尺體系，它表征的是一

個(gè)區(qū)域工業(yè)系統(tǒng)中各關(guān)聯(lián)產(chǎn)品水耗、能耗、物耗均在某一標(biāo)準(zhǔn)下的水

資源耗用水平。

四、標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則

標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程中，遵循了以下基本原則：

1、標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點(diǎn)，指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的分析方