《能源化工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評估導(dǎo)則》編制說明

團體標(biāo)準(zhǔn)

《能源化工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評估導(dǎo)則》

編制說明

2024年3月

1

《能源化工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評估導(dǎo)則》編制說明

一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

能源化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟總量大、關(guān)聯(lián)覆蓋廣，不過能源化工行業(yè)

產(chǎn)品普遍具有較高的水耗和能耗。為實現(xiàn)能源化工行業(yè)資源集約節(jié)約利用，國家在“十四五”

期間積極推動新建能源化工項目向化工基地/園區(qū)集中，在節(jié)水環(huán)保的背景下推進綠色經(jīng)濟發(fā)

展。節(jié)約用水是推進綠色經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措。節(jié)水評價是節(jié)水挖潛的基礎(chǔ)，在廣義水資源

視角下，節(jié)約用水不僅僅是減少實體水資源的耗用，更重要的是，要通過用水效率、能源效

率、物料轉(zhuǎn)化效率等多種因素的綜合優(yōu)化，來實現(xiàn)實體水和虛擬水耗用量的總體減少，這對

于以實現(xiàn)資源集約節(jié)約利用為目的的能源化工基地或園區(qū)尤為重要。

以往研究主要聚焦于實體水資源的集約節(jié)約利用，已發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括：國家標(biāo)準(zhǔn)

《節(jié)水型企業(yè)評價導(dǎo)則》（GB/T7119-2018）、《項目節(jié)水評估技術(shù)導(dǎo)則》（GB/T34147-

2017）和《節(jié)水型工業(yè)園區(qū)評價導(dǎo)則》（GB/T43477-2023）；行業(yè)或團體標(biāo)準(zhǔn)《節(jié)水型工業(yè)

園區(qū)化工行業(yè)》（HG/T6058-2023）、《工業(yè)節(jié)水技術(shù)評價通則》（T/CIET054-2023）、

《節(jié)水評價規(guī)范第3部分：工業(yè)企業(yè)》（DB11/T936.3-2020）等。

能源化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條長、產(chǎn)品種類多，當(dāng)下更加需要有一種方法或標(biāo)準(zhǔn)，便于找出產(chǎn)

業(yè)鏈條上具有綜合節(jié)水潛力的產(chǎn)品或環(huán)節(jié)，有助于后期通過水資源-物料-能源的統(tǒng)籌優(yōu)化，

深度挖掘能源化工基地尺度產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品的綜合節(jié)水潛力。本標(biāo)準(zhǔn)是在已有發(fā)明專利的基礎(chǔ)上，

從整個產(chǎn)業(yè)鏈視角，在實體水和虛擬水范圍內(nèi)，進行廣泛節(jié)水潛力分析方法，為能源化工基

地尺度的全鏈條產(chǎn)品節(jié)水提供方法、原則和規(guī)范。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

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

求進行編寫，參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學(xué)性、適用性和可操

作性。

1.從整個產(chǎn)業(yè)鏈視角，在實體水和虛擬水范圍內(nèi)，進行廣泛節(jié)水潛力分析方法，

為能源化工基地尺度的全鏈條產(chǎn)品節(jié)水提供方法、原則和規(guī)范。

2.本標(biāo)準(zhǔn)與我國現(xiàn)行法律法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致、配套使用，相互支撐。

2

3.在編制過程中著重考慮科學(xué)性、適用性和可操作性。

三、主要試驗（或驗證）情況分析

(1)廣義節(jié)水潛力評估方法

節(jié)水潛力分析和判別是制定節(jié)水策略的基礎(chǔ)。從廣義水資源看，節(jié)水潛力不僅僅是潛在

實體水耗用量的減少，而是用水效率、能源效率、物料轉(zhuǎn)化效率等多重因素的綜合性優(yōu)化空

間，因此，節(jié)水潛力分析需要從更廣的視角進行判別。以前述產(chǎn)品水足跡定額為基準(zhǔn)值，提

出產(chǎn)品節(jié)水潛力綜合判別方法及標(biāo)準(zhǔn)，如圖1所示。

圖1產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力判別方法工作流程

圖中核心模塊計算公式如下：

（1）產(chǎn)品水足跡節(jié)水指標(biāo)列矩陣：

WFWFWFWF

REF12pn

WFIWFWFinvref,ref,,ref,,ref(1)

WF1WF2WFpWFn

其中：

3

WF

p

WFIpref(2)

WFp

1111

REF

WFinvref,ref,,ref,,ref(3)

WF1WF2WFpWFn

ref

式中，WF是集聚區(qū)尺度產(chǎn)品水足跡列矩陣，WFp是p產(chǎn)品集聚區(qū)尺度水足跡，WFp是p產(chǎn)品

的水足跡定額，WFIp是p產(chǎn)品的水足跡節(jié)水指標(biāo)。

（2）產(chǎn)品用水單耗節(jié)水指標(biāo)列矩陣：

dwdwdwdw

REF12pn

DWIDWDWinvref,ref,,ref,,ref(4)

dw1dw2dwpdwn

其中：

dw

p

DWIpref(5)

dwp

1111

REF

DWinvref,ref,,ref,,ref(6)

dw1dw2dwpdwn

ref

式中，DW是集聚區(qū)尺度產(chǎn)品耗水系數(shù)列矩陣，dwp是產(chǎn)品的集聚區(qū)尺度實際耗水系數(shù)，dwp

是p產(chǎn)品的用水定額，DWIp是p產(chǎn)品集聚區(qū)尺度的用水單耗節(jié)水指標(biāo)。

根據(jù)水足跡節(jié)水指標(biāo)、用水單耗節(jié)水指標(biāo)兩種指標(biāo)在通用值、先進值兩個標(biāo)準(zhǔn)等級，可

以對各產(chǎn)品的廣義節(jié)水潛力進行判別，判別標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力判別標(biāo)準(zhǔn)

情形節(jié)水指標(biāo)結(jié)果節(jié)水評估結(jié)果

TY；TY

DWIp1WFIp1產(chǎn)品用水單耗、產(chǎn)品水足跡均未達到通用標(biāo)準(zhǔn)；實體水、廣義水的節(jié)

情形1XJXJ

DWIp1；WFIp1水潛力均較大

TY；TY

0<DWIp1WFIp1產(chǎn)品用水單耗達到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達到先進標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡未達到通

情形2XJXJ

DWIp1；WFIp1用標(biāo)準(zhǔn)；實體水具有一定節(jié)水潛力，廣義水節(jié)水潛力較大

TY；TY

DWIp10<WFIp1產(chǎn)品用水單耗未達到通用標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡達到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達到先

情形3XJXJ

DWIp1；WFIp1進標(biāo)準(zhǔn)；實體水節(jié)水潛力大，廣義水有一定節(jié)水潛力

TY；TY

0<DWIp1WFIp1產(chǎn)品用水單耗已達先進標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡未達到通用標(biāo)準(zhǔn)；實體水節(jié)

情形4XJXJ

0<DWIp1；WFIp1水潛力小，廣義水節(jié)水潛力大

TY；TY

DWIp10<WFIp1產(chǎn)品用水單耗未達到通用標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡已達先進標(biāo)準(zhǔn)；實體水節(jié)

情形5XJXJ

DWIp1；0<WFIp1水潛力很大，廣義水節(jié)水潛力很小

4

TY；TY

0<DWIp10<WFIp1產(chǎn)品用水單耗、產(chǎn)品水足跡均達到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達到先進標(biāo)準(zhǔn)；實體

情形6XJXJ

0<DWIp1；WFIp1水、廣義水均有一定節(jié)水潛力

TY；TY

0<DWIp10<WFIp1產(chǎn)品用水單耗已達先進標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡達到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達到先進

情形7XJ；XJ

DWIp1WFIp1標(biāo)準(zhǔn)；實體水節(jié)水潛力小，廣義水有一定節(jié)水潛力

TY；TY

0<DWIp10<WFIp1產(chǎn)品用水單耗達到通用標(biāo)準(zhǔn)但未達到先進標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品水足跡已達先進

情形8XJXJ

DWIp1；0<WFIp1標(biāo)準(zhǔn)；實體水有一定節(jié)水潛力，廣義水節(jié)水潛力很小

TY；TY

0<DWIp10<WFIp1產(chǎn)品用水單耗、產(chǎn)品水足跡均已達先進標(biāo)準(zhǔn)；實體水、廣義水節(jié)水潛

情形9XJXJ

0<DWIp1；0<WFIp1力均很小

TYTY

表中，WFIp和DWIp分別是產(chǎn)品p在通用值標(biāo)準(zhǔn)下的水足跡節(jié)水指標(biāo)和用水單耗節(jié)水指

XJXJ

標(biāo)，WFIp和DWIp分別是其先進值標(biāo)準(zhǔn)下的兩個指標(biāo)。

（2）應(yīng)用驗證對象

以寧東煤基化工能源基地為實驗（驗證）的原型試驗場。煤基能源化工產(chǎn)品分為煤炭、

煤電及煤化工產(chǎn)品三大類。若將煤炭、煤電單獨視為一種產(chǎn)品，則寧東基地主要煤基能源化

工產(chǎn)品包括24種，如表2所示。基地絕大部分實體水資源供給用于煤基能源化工產(chǎn)品生產(chǎn)，

它們組成了基地虛擬水資源的主要載體。圖2是寧東基地煤炭、煤電、煤化工三大類產(chǎn)品和

各煤化工細(xì)分產(chǎn)品年產(chǎn)量所含虛擬水資源量。圖3是產(chǎn)品水足跡定額通用值和先進值。

表2寧東基地主要煤基能源化工產(chǎn)品

產(chǎn)品編號產(chǎn)品名稱英文縮寫產(chǎn)品編號產(chǎn)品名稱英文縮寫

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

5

圖2寧東基地（a）煤炭、煤電和煤化工產(chǎn)量蘊含虛擬水量

（b）各煤基化工細(xì)分產(chǎn)品年產(chǎn)量含虛擬水量

圖3寧東基地產(chǎn)品水足跡與產(chǎn)品水足跡定額

（3）測試檢驗結(jié)果

（1）廣義節(jié)水指標(biāo)

分別以產(chǎn)品用水單耗定額和產(chǎn)品水足跡定額為基準(zhǔn)，進一步計算各主要煤基能源化工產(chǎn)

品傳統(tǒng)和廣義兩類節(jié)水指標(biāo)值，如圖4所示。結(jié)果顯示，從定性角度判斷各產(chǎn)品節(jié)水工藝技

術(shù)水平，產(chǎn)品水足跡節(jié)水指標(biāo)與用水單耗節(jié)水指標(biāo)結(jié)果基本一致，但從定量上看兩種指標(biāo)結(jié)

果存在差異。

6

圖4主要煤基產(chǎn)品傳統(tǒng)和廣義節(jié)水指標(biāo)對比

根據(jù)產(chǎn)品節(jié)水潛力定性判別標(biāo)準(zhǔn)，烯烴（p=6）的節(jié)水潛力屬于“情形3”，實體水耗用

存在較大節(jié)約空間，因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮采用節(jié)水新工藝、提高工業(yè)用水重復(fù)率等措施進行節(jié)

水，在此基礎(chǔ)上再考慮從廣義水資源角度進行節(jié)水挖潛；焦?fàn)t氣（p=18）和粗苯（p=19）的

節(jié)水潛力情況屬于“情形7”，實體水耗用的節(jié)約空間較小，節(jié)水措施應(yīng)當(dāng)以節(jié)能降耗、技

術(shù)改造降低原料損耗等為主，即從虛擬水資源的角度進行間接節(jié)水；煤炭（p=1）、煤電

（p=2）、煤制油（p=3）、甲醇（p=4）、合成氨（p=9）、尿酸（p=10）和聚四氫呋喃

（p=14）7種產(chǎn)品的節(jié)水潛力情況屬于“情形6”，應(yīng)當(dāng)同時考慮實體水和虛擬水兩類節(jié)水措

施進行節(jié)水挖潛；硫酸（p=23）的節(jié)水潛力情況屬于“情形1”，實體水和虛擬水的節(jié)水空

間均較大，采用實體水或虛擬水節(jié)水措施均可有效提高綜合用水效率；焦炭（p=5）的節(jié)水潛

力情況屬于“情形9”，即實體水、虛擬水耗用均達到先進水平，節(jié)水挖潛空間有限。

從定量角度分析，煤炭（p=1）、煤制油（p=3）、烯烴（p=6）和硫酸（p=23）的節(jié)水

潛力最大，其廣義用水單耗較先進定額標(biāo)準(zhǔn)有28～35%的下降空間；煤電（p=2）、甲醇

（p=4）和聚四氫呋喃（p=14）次之，廣義用水單耗較先進標(biāo)準(zhǔn)有15～20%的下降空間；其

他產(chǎn)品節(jié)水潛力相對較小，廣義水資源耗用較先進標(biāo)準(zhǔn)的差距均小于10%。

（2）廣義潛在可節(jié)約水量

根據(jù)現(xiàn)狀年和預(yù)測年寧東基地生產(chǎn)規(guī)模，分別計算規(guī)模以上且用水效率未達先進標(biāo)準(zhǔn)的

各類產(chǎn)品在用水定額、產(chǎn)品水足跡定額達到先進值標(biāo)準(zhǔn)情況下的潛在可節(jié)約水量，如圖5所

示。

7

圖5主要煤基產(chǎn)品傳統(tǒng)和廣義節(jié)水潛力對比

結(jié)果顯示，基于產(chǎn)品水足跡定額的廣義節(jié)水潛力均顯著高于基于用水定額的傳統(tǒng)節(jié)水潛

力。現(xiàn)狀年，廣義節(jié)水潛力最高的五種產(chǎn)品節(jié)水潛力分別為：烯烴（1897.7萬m3/a,p=6）>

煤電（1331.7萬m3/a,p=2）>煤炭（1243.9萬m3/a,p=1）>煤制油（1218.4萬m3/a,p=3）>

甲醇（578.0萬m3/a,p=4）；而各產(chǎn)品傳統(tǒng)的節(jié)水潛力則僅為：烯烴（826.1萬m3/a）、煤電

（354.3萬m3/a）、煤炭（1110.5萬m3/a）、煤制油（1017.9萬m3/a）、甲醇（466.7萬

m3/a）。預(yù)測年，廣義節(jié)水潛力最高的五種產(chǎn)品與現(xiàn)狀年相同，但節(jié)水潛力大小順序略有不

同，分別為：烯烴（3603.6萬m3/a）>煤制油（2436.7萬m3/a）>煤電（2311.9萬m3/a）>煤

炭（1243.9萬m3/a）>甲醇（634.8萬m3/a），平均單個產(chǎn)品的廣義節(jié)水潛力為；各產(chǎn)品傳統(tǒng)

的節(jié)水潛力則僅為：烯烴（1568.6萬m3/a）、煤制油（2035.7萬m3/a）、煤電（780.3萬

m3/a）、煤炭（1110.5萬m3/a）、甲醇（512.6萬m3/a）。

產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力總是高于其傳統(tǒng)節(jié)水潛力，主要是因為產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力的確定是基

于產(chǎn)品水足跡定額這一“水耗－能耗-物耗”綜合性耗水用指標(biāo)，而產(chǎn)品水足跡定額達到先進

值標(biāo)準(zhǔn)需要產(chǎn)品生產(chǎn)所消耗的水、能、物同時達到先進值標(biāo)準(zhǔn)，即在水資源利用效率、能源

耗用效率和原料轉(zhuǎn)化效率全面達標(biāo)條件下計算潛在可節(jié)約水量，節(jié)水挖潛力度更大。實際上，

某一產(chǎn)品生產(chǎn)所耗用的能源和上游原料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程同樣需要占用水資源，因此從廣義視

角看，節(jié)能既節(jié)水、節(jié)材既節(jié)水。

但需要注意的是，一般不能簡單地將同一區(qū)域內(nèi)相互關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的廣義節(jié)水潛力疊加來確

定該區(qū)域的潛在可節(jié)約水量，這是因為廣義節(jié)水潛力是考慮了產(chǎn)品關(guān)系網(wǎng)絡(luò)各關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)

化效率和利用效率的綜合性可節(jié)水量，簡單相加可能造成重復(fù)計算。廣義節(jié)水潛力分析的重

要意義在于識別產(chǎn)品關(guān)系網(wǎng)中綜合耗用水量較大的“熱點”產(chǎn)品或環(huán)節(jié)，有助于給出更加全

面、針對性更強的節(jié)水措施。

四、項目背景及工作情況

8

（一）任務(wù)來源

根據(jù)《中國國際科技促進會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會團體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)中國

國際科技促進會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會及相關(guān)專家技術(shù)審核，由水利部綜合開發(fā)管理中心提出制

定《能源化工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評估導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)，項目計劃編號C12024071。

（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發(fā)管理中心，中國水利水電科學(xué)研究院，水利部

節(jié)約用水促進中心、西北農(nóng)林科技大學(xué)、黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院、南京水利科學(xué)研究院等參

與起草。

（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過程及相關(guān)工作計劃

2023年6-9月，廣泛收集、整理深海寬頻地震采集技術(shù)規(guī)范國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文獻，進行

調(diào)研工作，初步擬訂方案，完成準(zhǔn)備工作。

2023年10-12月，依編寫人員根據(jù)工作計劃分工和編寫要求開展了相關(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，經(jīng)過多次修改，于2023年12月

上旬完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿及編制說明的撰寫?作。

2024年1-2月，完成了本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿及標(biāo)準(zhǔn)編制說明。

2023年2月底，經(jīng)中國國際科技促進會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會及相關(guān)專家技術(shù)審核，《能源化

工產(chǎn)品廣義節(jié)水潛力量化評估導(dǎo)則》團體標(biāo)準(zhǔn)進行立項。

計劃2024年4-5月，計劃向業(yè)界單位的專家發(fā)送《征求意見稿》，匯總各方意見并對本標(biāo)

準(zhǔn)進行修改，完成了本標(biāo)準(zhǔn)的送審稿。

計劃2024年5-6月，對送審稿的審查意見，經(jīng)實驗補充和數(shù)據(jù)、資料的補充，進一步修訂

并完善了送審稿。

計劃2024年7月，根據(jù)評審會議評審委員會成員的審查意見，對標(biāo)準(zhǔn)文本的格式進行修訂，

完成了標(biāo)準(zhǔn)報批稿。

五、標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則

標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，遵循了以下基本原則：

1)標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點，指標(biāo)及其對應(yīng)的分析方法要積極參照采用國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)

準(zhǔn)。

2)標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出廣義視角下產(chǎn)品節(jié)水潛力評估的具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。

9

3)標(biāo)準(zhǔn)能夠為能源化工產(chǎn)品節(jié)水技術(shù)的開發(fā)、改進指出明確的方向。

4)標(biāo)準(zhǔn)需要具有科學(xué)性、先進性和可操作性。