Measuring and Evaluating Water-Energy Nexus in Iran’s Electricity Export and Import Using Virtual Water Approach

Document Type : Research Paper

Authors

1 Assistant Professor, Faculty of Economics and Political Science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.

2 M.Sc., Faculty of Economics and Political Science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.

Abstract

Iran is facing limited water resources and all production and service processes require the use of water, so it is very important to evaluate the state of water consumption of activities and provide methods for its optimization. So, the aim of the present study is to evaluate the water consumption in the production of each kilowatt hour of electricity and to examine the virtual water situation in the process of exporting and importing electricity in Iran. For this purpose, two methods of structural path analysis and technical-basic approach have been used. The results showed that the country's power plants directly consume 1.5 liters of water per kilowatt hour of electricity production. Also, according to the results of the structural path analysis method, in the electricity production chain before reaching the power plant, 2.5 liters of water is indirectly consumed per kilowatt hour of electricity, and therefore the entire chain consumes 4 liters of water per kilowatt hour. Of the total water consumed in the electricity production chain, which is more than one billion cubic meters, 38% of it was consumed directly in power plants and the other 62% in the production chain.

Keywords


باغستانی، ع.، مهرابی بشرآبادی، م.، زارع مهرجردی، م.، و شرافتمند، ح.، (1389)، "کاربرد مفهوم آب مجازی در مدیریت منابع آب ایران"، تحقیقات منابع آب ایران، 6(1)، 28-38.
تعذری، ن.، بنی‌حبیب، م.، هاشمی شاهدانی، م.، و حسنی، ی.، (1400)، "تعیین قیمت آب کشاورزی براساس معیارهای توسعه پایدار (مطالعه موردی: شبکه آبیاری قزوین)"، اکوهیدرولوژی، 8(2)، 461-473.
تهامی‎پور، م.، و عابدی، س.، (1396)، "ارزیابی تجارت آب مجازی در بخش صنعت استان زنجان"، مجله آب و فاضلاب، 28، 36-45.
تهامی‎پور، م.، دشتبان فاروجی، س.، و جواهردهی، س.، (1396)، "ارزیابی تجارت محصولات صنعتی ایران با کشورهای مختلف از دیدگاه آب مجازی"، فصل نامه اقتصاد و الگوسازی، دانشگاه شهید بهشتی، 8(30)، 143-185. 
تهامی‌پور، م.، زارع‌پور، ز.، و شاوردی، ع.، (1389)، "برآورد ارزش اقتصادی آب در مصارف شهری و روستایی استان خوزستان"، اقتصاد کشاورزی و توسعه، 19(76)، 121-142.
طیبی، م.، (1390)، "نگاهی به تولید و مصرف برق در جهان"، مجله اقتصادی - ماهنامه بررسی مسائل و سیاست‌های اقتصادی، 11(5)، 113-124.
عابدی، س.، (1399)، "حکمروایی آب و ارزیابی آثار آن بر تأمین امنیت آب و غذا"، نشریه آب و توسعه پایدار، 7(1)، 1-12.
عیسی‌پور، ع.، و عابدی، ش.، (1393)، "بررسی مصرف آب در نیروگاه‌های حرارتی و ارائه راه‌کارهای اصلاح الگوی مصرف"، شرکت برق منطقه‌ای تهران.
نصراللهی، ز.، و زارعی، م.، (1396)، "بررسی جریان‌های آب مجازی در اقتصاد ایران: تحلیل روابط بین بخشی آب با استفاده از رهیافت داده-ستانده"،  فصلنامه مدل‌سازی اقتصادسنجی، 2(4)، 131-157.
محمدجانی، ا.، یزدانیان، ن.، (1393)، "تحلیل وضعیت بحران آب در کشور و الزامات مدیریت آن"، فصلنامه روند، 21(65 و 66)، 117-144.
Chen, C., Lei, Y., Zeng, X., Huang, G., and Yongping, L., (2019), “Planning an energy-water-environment nexus system in coal-dependent regions under uncertainties”, Energies, 13, 208, https://doi.org/10.3390/en13010208.
FAO, (2014), Water governance for agriculture and food Ssecurity, A FAO initiative to minimize its environmental impact and promote greener communications, Availabel at : www. fao.org.
Feng, C., Tang, X., Jin, Y., Guo, Y., and Zhang, X., (2019), “Regional energy-water nexus based on structural path betweenness: A case study of Shanxi Province, China”, Energy Policy, 127, 102-112, https://doi.org/10.1016/j.enpol.2018.12.002.
Hasanzadeh, S.M., Baubekova, A., Gohari, A., Eslamian, S., Klove, B., and Torabi H., (2022), "Optimization of water-energy-food nexus considering CO2 emissions from cropland: A case study in northwest Iran", Applied Energy, Elsevier, 307(C), 118236, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.118236.
Honga, J., Zhong, X., Guo, Sh., Liu, G., Qiping Shen, G., and Yu, T., (2019), “Water-energy nexus and its efficiency in China’s construction industry: Evidence from province-level data”, Sustainable Cities and Society, 48, 101-157. https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101557.
Larsen Andreas, M.D., and Drews M., (2019), “Water use in electricity generation for water-energy nexus analyses: The European case”, Science of the Total Environment, 651, 2044-2058, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.10.045.
Liao, X., Zhao, X., Hall, J.W., and Guan, D., (2018), “Categorising virtual water transfers through China’s electric power sector”, Applied Energy, 226, 252-260, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.05.132.
Lu, L., Yongqin, D., Chen, C., Hua, D., Yi, L., and Yan, M., (2019), “Provincial virtual energy-water use and its flows within China: A multiregional input-output approach”, Resources, Conservation & Recycling, 151, 86-104, https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.104486.
Terrapon-Pfaff, J., Ortiz, W., Viebahn, P., Kynast, E., and Flörke, M., (2020), “Water demand scenarios for electricity generation at the global and Regional Levels”, Water, 12, 2482, https://doi.org/10.3390/w12092482.