国内外的诸多研究表明,火力发电行业是工业用水大户。江苏省过境水资源丰富,电厂普遍采用高取水的直流冷却技术。然而随着江苏的工业化、城市化步伐明显提速,水资源和水生态环境方面的问题也越来越多,成为影响和制约经济社会可持续发展的突出瓶颈。因此,改进江苏省电厂冷却技术,对缓解江苏省水资源压力具有重要的意义。基于电力-水资源耦合关系的文献调研发现,电厂冷却技术的改造能够带来显著的节水效应。但与此同时,电厂冷却技术的改造需要大量的资金投入,并且会带来发电效率的损失,增加发电煤耗,导致电厂发电成本的增加。因此全面识别冷却技术改造的成本和效益,科学地对冷却技术改造的成本和效益进行核算比较,对于客观地分析冷却技术改造的可行性是十分必要。本研究以江苏省火电厂为研究对象,在统计数据的基础上结合实地调研和资料检索等方法,构建了江苏省火电厂的基本信息数据集,细分各项发电成本,计算并分析了江苏省火电厂的发电成本。同时,我们还考虑了环境和水生生态的成本效益,较为全面地对江苏省实行冷却技术改造的成本和效益进行了核算,分析了冷却技术改造可行性。另外,我们还进一步模拟了取水价格和改造补贴对电厂冷却技术改造决策行为的影响。本研究的主要结论如下:(1)江苏省火电厂的平均发电成本约为0.348元/kwh。燃料成本是电厂发电成本最主要的构成,其次是投资折旧成本和运行维修成本,而大气污染排放成本和水资源成本在发电成本中的占比很小。从电厂燃料类型来看,燃气电厂和生物质电厂的平均发电成本远高于燃煤电厂。从机组类型来看,大型燃煤电厂的发电成本普遍低于小型燃煤电厂,发电成本随着电厂机组类型的增大而降低。从冷却技术类型来看,江苏省直流冷却电厂的平均发电成本略高于循环冷却电厂,海水直流冷却电厂的发电成本最低。(2)江苏省进行火电厂冷却技术改造的总成本约为12.0亿元,导致电厂单位发电成本增加约0.0405元/kwh。其中燃料成本和投资折旧成本是改造成本的主要贡献者。江苏省进行火电厂冷却技术改造的水资源节约效益为1.4亿元,能够使得电厂单位发电成本减少约0.0026元/kwh。在水生生态效益方面,当前江苏省直流电厂的温排水排放能够导致受纳水体温度上升0-1℃,并且在水量较少的枯水期,该温升效应更加明显。通过直流冷却系统向循环冷却系统的改造,能够避免这一温升效应及其带来的水生生态的影响。总体看来,在不考虑水生生态效益的情况下,江苏省火电厂冷却技术改造的净成本为10.6亿元,导致电厂单位发电成本增加0.0379元/kwh。在当前江苏省电厂取水价格的条件下,本研究认为电厂本身更倾向于选择不进行冷却技术的改造。(3)随着取水价格和改造补贴的不断提高,越来越多的电厂选择主动地进行冷却技术改造。当取水价格上涨至3.91元/吨或改造补贴达0.038元/kwh时,江苏省近一半的直流电厂会主动进行冷却技术改造。当取水价格上涨至12.12元/吨或改造补贴达0.127元/kwh时,江苏省所有的直流电厂会主动进行冷却技术改造。改造补贴提高0.01元/kwh导致的主动进行冷却技术改造的电厂数量增加与取水价格提高1元/吨的相当。在短期内江苏省的取水价格波动幅度不会太大的假设下,参照江苏省火电厂脱硫脱硝等电价补贴的经验,我们认为对电厂进行0.03元/kwh或者0.04元/kwh的冷却技术改造补贴相对合理。