《华尔街日报》:全球干旱削弱水力发电,使清洁能源推进复杂化
Anna Hirtenstein and Katherine Blunt
今年全球范围内的创纪录干旱导致河流和水库干涸,并削弱了世界上最大的可再生能源来源:水电。
中国、欧洲和美国大坝水流发电量的下降抑制了电力生产。在一些地方,这导致工厂和冶炼厂连续数周关闭。
由于创纪录的需求和电力供应不足,包括缺水的水电站,本周加州电网面临自2020年以来最大的停电风险。
随着各国政府推动从化石燃料转型,以及气候变化颠覆了自然驱动能源的可靠性,干旱也引发了关于水电在能源结构中的地位的疑问。
“我们在交通和供暖等需求上越来越依赖电力,但与此同时,能源系统面临的风险也在增加。这是一个双重打击效应,”咨询公司Baringa专注于能源基础设施的合伙人邓肯·辛克莱说。
能源高管、分析师和政府规划者表示,长期以来被认为可靠的水电技术产量下降,正在引发对其在弹性能源系统中地位的重新思考。根据联合国机构世界气象组织的数据,自2000年以来,全球干旱的频率和持续时间增加了近三分之一。
“整个行业现在真的在试图弄清楚,这些类型的极端事件对我们的电力基础设施在规划和电网压力方面意味着什么,”加州独立系统运营商首席执行官埃利奥特·梅因策说。“过去不再能预测未来。”
根据国际水电协会的数据,2021年全球16%的电力来自水电,超过其他所有可再生能源发电量的总和。两种主要水电技术都受到干旱影响。利用水流驱动涡轮机的电站因水位下降而减产;通过蓄水库调节水量、像巨型蓄电池般储存水流动能的电站,则因降雨减少及高温蒸发加剧遭受冲击。
中国遭遇60年来最炎热干燥的夏季,导致嘉陵江上月水位异常浅。图片来源:Mark Schiefelbein/Associated Press中国部分地区经历了60年来最炎热的旱季。长江水位降至有记录以来最低,流入水电站的水量减半。四川省政府上月下令19个城市工厂停产以分配电力。
苹果供应商富士康科技集团及汽车制造商大众集团、丰田公司均受到限电影响。
美国境内两大水库——米德湖与鲍威尔湖水位已降至历史低点。席卷西部大部分地区的极端热浪迫使加州独立系统运营商连续发布节电倡议以缓解电网压力,并启动所有可用电力资源。这场始于8月底的热浪预计本周末将有所缓解。
对欧洲而言,低降雨量加上创纪录的热浪,使本就因俄罗斯削减天然气供应而陷入危机的能源系统雪上加霜。水力发电不足导致近几周电价飙升至历史新高。
挪威因拥有丰富河流与深邃峡谷成为欧洲最大水力发电国。挪威政府8月初警告称,未来几个月可能史无前例地限制对英国、德国、瑞典、芬兰和丹麦的电力出口。
挪威最大水电公司Statkraft AS的首席执行官克里斯蒂安·瑞宁-托内森表示,目前正限制发电量以储备水资源,应对后续需求高峰月份。
能源转型依赖于清洁电力——通过远距离输电线路为汽车充电、工厂供电及驱动热泵运转。
水力发电的优势在于可通过抽水蓄能实现电力存储,在需要时放水发电。这使其与更依赖每日天气条件的间歇性能源(如太阳能、风能)形成互补。
连接犹他州与亚利桑那州的鲍威尔湖水位在当前干旱前就已下降。图片来源:里克·鲍默/美联社“例如,它可以填补太阳能和风力发电之间的缺口,”研究机构彭博新能源财经能源转型主管路易莎·德莫罗表示,“我们需要明白,水电可能会发生变化,可靠性可能不如过去。”
其他形式的储能正在竞争取代其位置。公用事业公司和资产管理公司正在安装大型电池阵列,这些电池在夜间电价较低时充电,并在白天帮助平衡电网。根据国际能源署的数据,以中国和美国的电网规模项目为主导,电池储能投资预计将比今年增加一倍以上。
投资者似乎对水电越来越谨慎。国际能源署的数据显示,自2020年以来,新项目的投资一直在下降。该组织预测今年还会进一步下降。一些国家,特别是中国,仍在继续建设新的大坝。
分析师表示,水电糟糕夏季的一个意外后果是增加了煤炭的使用以填补缺口。根据国际能源署的数据,2021年全球煤炭消费量增长了近6%,对能源相关二氧化碳排放量创纪录的年度增长贡献显著。高天然气价格是另一个因素,因为发电厂为了节省成本而改用燃料。
今年煤炭使用量仍处于较高水平,一些世界最大经济体增加了短期煤炭采购以确保充足的电力供应。
去年水位过低导致加利福尼亚州奥罗维尔湖水电站暂时关闭。照片:David Paul Morris/彭博新闻联系安娜·希滕斯坦请致信 [email protected],联系凯瑟琳·布伦特请致信 [email protected]
刊登于2022年9月12日印刷版,标题为《干旱削弱水力发电》。