如何應對水力發電氣候風險?

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位於中國雲南省巧家縣與四川省涼山彝族自治州寧南縣交界的白鶴灘水電站。  圖片來源:路透社

近月中國多地熱浪來襲,以水力發電出口而著稱的四川省正遭受該省有史以來最嚴重的乾旱。重慶約 15% 電力來自四川,由於降雨量減半,重慶幾乎失去四川所有電力供應,亦成為缺電受災區,需要限制工業企業用電。乾旱使人擔憂水電的可靠性,氣候對經濟生產的影響愈來愈明顯。

氣候變化,全球水力發電都受影響

巴西早前亦出現乾旱問題,水力發電佔巴西 61% 的電力來源,但最近流入水壩的水量降至 91 年來的最低水平。為了抵​​消水電減少,該國正在尋求啟動主要由天然氣生產的熱電廠。7 月,由於乾旱危機,行業監管機構 Aneel 更將電費上限提高 52%。政府災害監測中心的氣候學家 José Marengo 表示,隨著氣候變化,像當前乾旱這樣的惡劣天氣,將變得愈來愈頻繁,巴西人需要改變他們對水的態度。

氣候變化為水力發電帶來氣候風險。「世界自然基金會」(WWF) 在 2 月發表的研究指,氣候變化將明顯增加河流水浸及乾旱。研究顯示有 61% 的水力發電廠在 2050 年將面臨高至極端的缺水或水浸氣候災害風險,而 15% 的水電項目將面臨極端缺水風險。中國多個流域缺水風險會明顯增加,尤其是江蘇、新疆、甘肅、江西和陝西省,其他有危機的水力項目所在地區,則包括伊朗、摩洛哥、吉爾吉斯、烏茲別克、塔吉克,以及保加利亞、土耳其、巴基斯坦和印度。

2020 年,水電提供了全球 6 分之 1 的發電量,使其成為最大的單一低碳電力來源,超過所有其他可再生能源的總和。根據國際能源署(IEA)水電特別市場報告,預計 2021 至 2030 年全球水電裝機容量將增加 17%,其中以中國、印度、土耳其和埃塞俄比亞為首。標普全球(S&P Global)數據顯示,在 2021 年,水電佔中國基本能源​​需求的 7.7%,佔總發電量 15%,超過太陽能和風能的總和。水電佔四川發電量的 85%,平時多出口到上海、浙江、江蘇等人口密度和能源需求較大的沿海發達地區;官方數據顯示,2020 年當地共出口 1,010 億度電,自用電量 2,865 億度。鄰近的雲南省也是水電生產重要省份。

中國邁向淨零排放的障礙

中國多個地區依重水力發電,突如其來的乾旱衝擊這些地區的用電模式。標普分析部門 Platts Analytics 未來能源路徑主管 Dan Klein 表示,短期內,中國難以調整水電生產的損失;長遠來看,電力行業改革對於實現更高效的電力系統尤其重要。他表示,為了減輕區域水電短缺對中國能源系統的影響,可能需要擴大和分散包括核能的清潔能源生產地域,以及增加輸電方面的投資。

標普分析又引述牛津能源研究所高級研究員 Philip Andrews-Speed 指,水電從來都不是 100% 可靠,所有地區均會有週期性乾旱。由於乾旱,電力供應長期面臨週期性下降。他直言:「關鍵問題是,中國南方的乾旱是否變得愈來愈頻繁和愈來愈嚴重?如果是這樣,中國就面臨巨大問題。」他指出,問題長遠將惡化,隨著西藏和喜馬拉雅山脈的冰川因氣候變化而融化,生產電力的河流水量將因此減少。

從可再生能源豐富的西部和北部省份向東部省份輸送電力,有助中國邁向淨零排放。但水電同時亦受氣候變化影響。中國政府或須根據氣候變化重新評估能源政策,例如建造更多非水力發電的設施,包括燃煤和天然氣發電廠,以及風能和太陽能發電廠。短期而言,能源供應安全仍是首要考慮,即使增加國內化石能源供應,或要以氣候政策為代價。長遠則需要評估不同組合的發電和儲能技術,並在情景分析中納入潛在由氣候引發的水文變化。