中国灌溉现代化的水-能源关系中的共同利益和权衡问题

摘要
农业用水和能源消耗之间有很强的相互依存关系，因为节水技术可能需要增加抽水和加压。中国政府在第十二个五年计划（5YP.2011-2015）中包括了提高用水效率和降低碳强度的目标，但能源使用和灌溉现代化之间的联系并不总是在政策目标中涉及。在此，我们建立了一个原创性的模型，说明灌溉农业的抽水及其相关过程中蕴含的能量。该模型以灌溉计划的物理过程和技术发展的影响为基础，包括从水的提取和输送到在田间应用的所有过程。该模型使用来自政府的数据来评估灌溉技术部署的政策目标，这些政策目标旨在减少用水量，促进中国农业对气候变化的适应。政策目标的后果涉及到实现节水和节能的共同利益，或减少用水量导致温室气体（GHG）排放增加的权衡。我们根据第十二个五年计划的目标，在四个重要省份和全国范围内分析了灌溉效率和能源使用情况。在全国范围内，我们发现，5YP中提出的扩大喷灌和微灌会增加农业用水的温室气体排放，然而，在那些主要使用地下水和计划扩大低压管道的省份，排放量会减少。我们表明，最昂贵的技术与权衡利弊有关，而共同效益一般是通过较便宜的技术实现的。灌溉技术扩展的单位面积投资成本对水的结果影响不大，但在能源方面，最昂贵的技术是能源密集型的，产生更多的排放。结果显示，供水配置（地表水与地下水的比例）在很大程度上决定了减少施水可能带来的能源节约。本文研究了施肥的重要性，并简要地强调了一些政策含义。

Cremades, Roger,Rothausen, Sabrina G. S. A.,Conway, Declan,Zou, Xiaoxia,Wang, JinxiaandLi, Yu'e(2016).在。环境研究通讯》，11 (5).054007.ISSN 1748-9326