水电面临日益加剧的干旱期 - 彭博社
David Fickling
一种老牌清洁技术正在衰退。
来源:彭博社
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摄影师:神奇/Bloomberg
世界上最大的可再生能源来源正经历干旱期。
太阳能发电量在2018年至2023年间大约增长了三倍,而风力涡轮机的产量几乎翻了一番。这提供了足够的额外清洁能源,足以为日本和俄罗斯提供电力。与此同时,发电约占世界电力的七分之一的水电大坝保持不变:2023年额外的520亿千瓦时只足够为希腊提供能源。
这并不令人过分惊讶。水电的问题类似于另一种老牌清洁能源,核能。与风能和太阳能不同,水电作为一种成熟技术已有数十年历史,因此其增长潜力大部分已经被开发。与核能一样,水电依赖于建设昂贵且耗时的项目来推进,并且几乎没有降低其(已经很低的)成本的迹象。加剧问题的是,2022年和2023年与拉尼娜气候周期有关的两年干旱导致中国的发电量下降,中国拥有全球约三分之一的水电大坝。
静止的水
自2018年以来,风能和太阳能增长迅速。水电一直停滞不前
来源:能源研究所,彭博观点计算
注意:显示每年相对于2018年数据的代际变化。数据以太瓦时为单位。
把这看作是一个暂时的挫折会比较好。当干旱条件减轻时,发电量应该会回升到之前的水平 —— 我们似乎现在在中国看到了这种情况,湿润的天气一直在填满水库,导致煤炭发电在五月份达到了估计的创纪录低点,占到了53%的发电比例。一项最近对610个美国水电项目的研究显示可能存在更持久的问题。
Bloomberg观点世界上最后的超级鹰派正在准备转变数据主权战争正在错过重点拜登不是唯一需要更多睡眠的领导人最高法院的宗教十字军运动找到了它的士兵发电厂的生产效率可以通过其容量因子来衡量 —— 它发电的千瓦时数量占理论最大值的百分比。对于全天候运行的核设施,这个数字接近90%,而对于大多数在中午前后几个小时运行的太阳能电池板来说,这个数字在15%到20%之间。
水电设施通常具有约40%的容量因子 —— 但假设这个数字必须在长期内保持不变是错误的。美国的研究发现,五分之四的电厂在1980年至2022年间出现了下降,累计下降量相当于发电量的近四分之一,相当于每两到三年关闭一个胡佛大坝规模的项目。
晴雨无阻
水力发电机组的容量因子可能会大幅上升和下降
来源:美国能源信息管理局,中国国家统计局,彭博观点计算
这令人担忧。在未来几十年内,我们需要增加从清洁能源生产的电力量。如果现有设施的生产效率降低,如果我们想要继续淘汰化石燃料,尤其是当电池动力车辆和数据中心导致我们总体消耗更多电力时,我们将需要更多新的发电厂。
为什么会发生这种情况?一个众所周知的因素是气候变化本身可能会减少水坝所依赖的淡水的供应。在阿尔卑斯山,更炎热、更干燥的夏季可能会导致未来几十年雪层变薄。在喜马拉雅山,目前为中国到巴基斯坦的水库提供大量天然电池的冰川正在消退。从中国到巴基斯坦的水库流入的冰川正在消退。
对于这项美国研究最令人担忧的事实是,它甚至并不太依赖于这种效应。水资源短缺仅解释了研究中仅有五分之一的电厂的衡量下降。事实上,相当大一部分的缺口似乎源自于水坝使用方式的改变。近年来,非能源考虑因素 —— 如河流生态学、洪水管理、划船和钓鱼,以及为灌溉、工业和家庭供水 —— 看起来变得越来越重要。
一个植物操作员可能只想运行他们的水坝以发电 - 但许多其他利益集团可能将水库视为共享的公共资产,并希望参与其管理。这在南亚等地方可能是一个特别棘手的问题,那里的农民已经是对水的贪婪消费者,随着气温上升和气候干燥,他们将要求更多的分配。
现在又可以加入另一组人:可再生能源发电厂。随着化石燃料被逐出发电组合 - 例如去年在欧盟中下降到总量的三分之一以下 - 水电将越来越被要求来平衡风力和太阳能发电的波动。
在欧洲、北美和太平洋地区,几乎所有目前正在建设的水坝都是为了所谓的抽水蓄能,可以利用廉价的午间电力将水抽到山上,然后在高峰时段释放水以发电。即使是传统水坝也将被更灵活地用于支持风力和太阳能。因此,它们可能会产生比全力运行时更少的电力。
这将是一个挑战。如果我们要将排放量降至零,世界需要在三十年内大致将自19世纪以来一直在建设的水坝舰队翻倍。建设速度不到所需速度的一半 - 如果当前的发电厂运行效率较低,这种不足将更加严重。水电可能是最具争议和最被忽视的可再生能源形式。尽管如此,我们不能忽视它。
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