2017年上半年，肯尼亞及其鄰國遭遇嚴(yán)重干旱，肯尼亞政府宣布這場干旱是全國性災(zāi)害，已經(jīng)造成巨大經(jīng)濟破壞，導(dǎo)致肯尼亞糧食產(chǎn)量下降，260萬人面臨糧食短缺，而且部分村民的牲畜總量下降了40%。

 

出人意料地的是，在給人類帶來這些悲劇的同時，干旱也導(dǎo)致電力行業(yè)由于極度缺水而不得不面臨關(guān)停和經(jīng)濟損失。水電和化石燃料發(fā)電幾乎占肯尼亞發(fā)電總量的70%，而這兩種發(fā)電方式均高度依賴于水資源。據(jù)肯尼亞《商業(yè)日報》（Business Daily）報道，干旱造成肯尼亞能源儲備率（即滿足需求峰值所需能源總量）降至4.4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于避免停電風(fēng)險所規(guī)定的15%。

 

然后，肯尼亞并非是唯一因缺水而影響其供電的國家：2016年，由于嚴(yán)重干旱，印度燃煤發(fā)電行業(yè)（其冷卻過程高度依賴于水資源）利潤損失至少3.5億美元。

 

由于工業(yè)和生活的能源需求不斷上升，而水資源的可獲性卻不斷下降，肯尼亞、印度和全球其他缺水地區(qū)的能源行業(yè)都面臨著日益加劇的商業(yè)風(fēng)險。

 

水-能源關(guān)系

 

幾乎世界上所有發(fā)電方式都或多或少依賴于水資源。

 

水電和火電是最為常見的兩種發(fā)電方式，占全球發(fā)電總量的98%。同時，這也是需水量最大的兩種發(fā)電方式，所以極易受到干旱、水資源競爭等缺水因素影響。

 

顯然，水電高度依賴于充足的水資源。大壩將水流落差產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為電能。沒有水，就沒有能源可以轉(zhuǎn)化，這也是肯尼亞旱災(zāi)時出現(xiàn)的情況。

 

然而，火電站的耗水強度并非顯而易見?；鹆Πl(fā)電站利用燃料產(chǎn)生熱量，再將熱量轉(zhuǎn)化為電能。無論利用煤炭、天然氣、核能還是太陽熱能進行發(fā)電，這些火電站都需要用水冷卻高溫。在缺水或水溫過高的情況下，發(fā)電就會受到影響。

 

水資源對于電站的核心運轉(zhuǎn)不可或缺。大多數(shù)火電站通過將水加熱產(chǎn)生蒸汽，為發(fā)電機組提供動力。很多火電站緊鄰水域，可以便捷抽取所需用水。供水一旦受到影響，發(fā)電就會受到影響，甚至電站會完全關(guān)閉。

 

 

全球問題

 

2016年，世界能源理事會（WorldEnergy Council）警告稱，“很快我們就會看到水資源短缺對能源供應(yīng)產(chǎn)生的影響。”這一影響已經(jīng)開始顯現(xiàn)，肯尼亞和印度的干旱及其引發(fā)的發(fā)電減產(chǎn)就是例證。這并非某個國家或某個大陸?yīng)氂械膯栴}，亞洲、歐洲、非洲和美洲各地的電站都遭受水資源短缺帶來的影響。例如：

 

2010年，由于水位下降，胡佛水壩(Hoover Dam)的發(fā)電產(chǎn)能下降23%，這已成為干旱帶來的長期問題。2016年，受干旱影響，該水壩發(fā)電產(chǎn)能下降了30%。

 

2011年，由于長期干旱導(dǎo)致水庫干涸，羅馬尼亞國有水電公司Hidroelectrica產(chǎn)量降低了30%。

 

2011年，中國西南省份云南遭遇極端干旱，導(dǎo)致云南水電產(chǎn)量降低一半，1000余個水壩暫停運營。

 

2016年，受干旱影響，加納主要發(fā)電站阿科松博大壩（Akosombo Dam）以最低水位運行。

 

2016年，巴西遭遇干旱，伊泰普（Itaipu）大壩等水電站受到影響，致使巴西不得不利用成本和污染更高的火電站進行發(fā)電。

 

 

能源需求不斷上升，水資源壓力不斷增大

 

國際能源署發(fā)布的《世界能源展望2016》（World EnergyOutlook 2016）指出，當(dāng)前能源生產(chǎn)的取水量占全球取水總量的10%，大部分用于電站運營。按當(dāng)前趨勢，水電和火電對水資源的需求還會進一步上升，從而導(dǎo)致取水量和耗水量持續(xù)增加（由于火力發(fā)電所用的水會蒸發(fā)流失）。

 

能源行業(yè)對水資源的依賴度越高，就越容易受到水資源影響。同時，氣候變化造成氣溫上升、氣候變異加劇、中緯度地區(qū)缺水情況加劇，這些都對電力行業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響。氣候變暖越嚴(yán)重，電力行業(yè)受到的沖擊就越大：專家預(yù)測，由于氣候變化造成電廠關(guān)停，2031年至2060年，歐洲火電站的發(fā)電量將下降19%。

 

根據(jù)預(yù)測，南美和南部非洲的部分地區(qū)將同時出現(xiàn)氣溫升高、降水減少的情況，這些地區(qū)的能源生產(chǎn)行業(yè)將會進一步受到氣候變化的影響。令人擔(dān)憂的是，缺水地區(qū)往往也是最需要能源的地區(qū)。在撒哈拉沙漠以南的非洲，包括受旱災(zāi)影響的肯尼亞等干旱地區(qū)，70%的民眾用不上電。如果這些地區(qū)的能源生產(chǎn)需要大量用水，那么由于缺水而導(dǎo)致的關(guān)停也將隨之而來。

 

在易受水資源短缺影響的地區(qū)，電站應(yīng)盡早采取行動，制定氣候適應(yīng)策略，投資節(jié)水科技（如空冷和廢水回收等），降低潛在水風(fēng)險。不同于電站和水壩，太陽能光伏電池和風(fēng)能等可再生能源技術(shù)對水資源的依賴較低。世界資源研究所利用“中國基準(zhǔn)水壓力”工具繪制地圖，識別全國水資源壓力和火電重合地區(qū)。此外，我們正在評估電力行業(yè)與農(nóng)業(yè)及生活等其他行業(yè)之間的水資源競爭情況。通過更多地了解電站在何時、何地與其他水資源需求較大行業(yè)競爭水資源，政策制定者可根據(jù)掌握的信息進行權(quán)衡決策，決定未來是否向耗水較少的能源生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型。