水電生產下降，中國到美國的水壩遭受嚴重乾旱襲擊 - 彭博社

中國標誌性大壩的水問題是全球水電危機的一部分，而全球變暖正在加劇這一危機。

來源：彭博社

中國的三峽大壩是一個令人驚歎的景觀，橫跨長江的巨大屏障，擁有足以填滿七個温布利體育場的混凝土和比八座帝國大廈更多的鋼鐵。其渦輪機可以獨自為菲律賓提供電力。

但是今年夏天，這座世界上最大的發電廠異常安靜。

2022年8月的三峽大壩。來源：彭博社2020年8月，三峽大壩泄洪。攝影師：聶爽/VCG/蓋蒂圖片社在八月下旬參觀該設施時，大壩兩側的水面依然平靜。沒有從溢洪道上升的白色水霧，也沒有從渦輪機中湧出的水聲。酷熱的温度和上游的乾旱使水庫水位降至最低，極大地降低了發電廠發電的能力。

中國標誌性大壩的水問題是全球水電危機的一部分，全球變暖正在加劇這一危機。從加利福尼亞到德國，熱浪和乾旱使供水水源縮減。今年截至9月，歐洲水電產量減少了75兆瓦時，超過希臘的年度消耗量，中國上個月減少了30%。在美國，發電量預計將在9月和10月降至六年來的最低水平。

這是一個殘酷的諷刺，迫使公用事業公司重新考慮水電作為可靠和即時的綠色能源的傳統角色。大壩是世界上最大的清潔能源來源，然而極端天氣使它們在對抗氣候變化的戰鬥中變得不那麼有效。

這一循環“在設計電力系統方面是一個警示信號，” 木克蘭公司的管理顧問謝文軒説。“你必須真正考慮極端事件的可能性，也許你曾經認為是極端的可能會更頻繁地發生。”

挪威錫爾達爾Roskreppfjorden大壩因水位下降而暴露的岸線（2022年9月）。攝影師：卡琳娜·約翰森/彭博社問題在於幾乎沒有可替代的可再生能源如此靈活和普遍。全球水電發電量超過核能，也超過風能和太陽能的總和。在挪威和巴西等國家，大壩發電量佔總電力的一半以上。此外，大型水壩在歷史上更加可靠，平均約42%的時間產生電力，而風力發電為25%，太陽能為12%，根據彭博新能源數據。電網運營商可以將它們用作可調度的電源，即在需要時幾乎可以立即啓動，類似於煤炭或天然氣。

除非沒有水。

“隨着氣候變化加劇，惡化的乾旱條件將開始限制水電水庫的可用性和可調度性，並降低中國西南部和美國西部等地的容量因子，”標準普爾全球大宗商品洞察公司電力與可再生能源董事總經理周希洲説。這將影響水壩產生的收入和供電可靠性，他説。

美國西部今年1200年來最嚴重的乾旱意味着乾涸的水庫只能提供其正常供應給加利福尼亞州的一半電力，增加了全州滾動停電的風險。根據能源信息管理局的數據，全國水電發電量在9月份降至17.06兆瓦時，預計在10月份進一步下降，為2016年9月以來的最低水平。

在歐洲，乾涸的河流導致9月份的水電發電量降至至少2015年以來的最低水平，根據氣候智庫Ember的數據。這迫使公用事業公司更多地依賴煤炭和天然氣，消耗了歐洲正試圖節約以避免由俄羅斯供應中斷引起的冬季電力危機的燃料庫存。

在巴西，通常有超過60%的電力依賴水電，去年的乾旱使該國瀕臨電力配給，並迫使其依賴於從鄰國烏拉圭和阿根廷增加進口，或購買昂貴的化石燃料來彌補不足。

水壩運營商還必須平衡對水的競爭需求。大型水壩為農作物提供灌溉、為城市供水和為船隻提供航行。例如，三峽大壩的主要目的是控制長江的年度洪水，這些洪水週期性地摧毀下游的城鎮和農場。今年夏天，由於乾旱減少了水流量，水壩不得不留出足夠的水來維持至重慶的航行，這是中國中部最大的城市，距離海洋近2000公里。

美國西部科羅拉多河背後的胡佛大壩的水庫，為拉斯維加斯90%的供水提供了支持，同時也為洛杉磯等城市提供了水源，灌溉了數十萬英畝的農田。今年夏天，湖水的水位下降到了如此低的程度，以至於人類骨骼從湖牀上被挖掘出來，引發了警方的調查。中國乾旱威脅水電

沒有任何國家建造的水壩比中國更多，尤其是在四川這個面積相當於德國的省份，至少60年來最嚴重的乾旱導致8月份發電減少了50%，而此時空調需求激增以對抗熱浪。官員不得不關閉許多當地工廠的電力供應近兩週，打亂了包括蘋果公司和特斯拉公司在內的製造業巨頭的供應。

“當發生這樣的事件時，會產生兩個影響——減少電力供應並增加電力需求，所以會受到雙重打擊，”綠色和平組織的分析師李碩説。

一名食品快遞員在成都黑暗中行走，燈光被關閉以節約能源。四川在8月份減少了50%的發電。攝影師：VCG/Getty Images即使四川的乾旱在8月底結束，影響仍然持續。在鄰近的雲南省，鋁廠被迫以減少產能的方式運行，以節約電力並讓水庫有機會在更乾燥的冬季月份重新充滿水，屆時電力供應可能再次受到高需求的考驗。為彌補能源短缺，中國不得不更多地依賴污染嚴重的煤炭和天然氣，即使全球燃料成本飆升至創紀錄高位。

“像今年這樣持續嚴重的乾旱可能會產生毀滅性影響，”上海分析師大衞·菲什曼説，他在蘭桃集團工作。“水庫需要逐漸更長的時間才能重新充滿水並準備好再次發電。”

除了迴歸使用更多的煤炭或天然氣之外，正面臨水力渦輪供應不可靠的國家可以投資於核能或風電和太陽能的電池儲存。另一個選擇是建設更多的輸電線路，將負載分佈到不同地區的更多電源上。

在水庫上的浮動太陽能電池板也可以起到幫助作用，當天氣晴朗時發電，並減緩蒸發，國際水電協會的能源政策經理雷·謝説。她表示：“水電與太陽能的結合效果很好”，中國政府已經採用這一策略來增加水電裝置的靈活性。

2023年6月，葡萄牙Alqueva水壩上方的人工湖上的浮動太陽能發電場。攝影師：Goncalo Fonseca/Bloomberg然而，極端天氣可能影響所有清潔能源。森林大火的煙霧和沙塵暗淡了太陽能電池板，而急劇下降的冬季温度可能會凍結風力渦輪。歐洲的乾旱限制了依賴河水冷卻的核電站的產出。

隨着地球變暖，對水壩可靠性的擔憂加劇了許多國家對新水電項目的抵制。水壩被指責破壞生態系統，濕地的喪失和水生物種的滅絕。大型項目會迫使當地人口搬遷以騰出水庫空間 — 在三峽的情況下，有超過130萬人。

這些逆風意味着水電在清潔能源中的領先地位不太可能長久保持。彭博新能源展望，從現在到2050年，全球水電容量預計將增加18%，而太陽能將增加超過8倍，風能至少增加3倍。

事實上，水電開發可能正在轉向曾經是行業中一種小眾角色的抽水蓄能。對於這些項目，當電力產生過剩時，水被推回到水庫中，然後在需要更多電力時允許其通過渦輪流下來。這項技術可以與間歇性的風能和太陽能配對，提供全天候的無碳電力。由於抽水系統運行在閉環上，據水電協會稱，它們不太受乾旱的影響。

根據頂級國有水壩建設者的説法，到2025年，中國可能會開發270吉瓦的這類項目，而同期該國計劃增加60吉瓦的傳統水電發電量。

中國黃溝抽水蓄能水電站於6月全面投入運營。攝影師：王建偉/新華社/蓋蒂圖片社水電的困境凸顯了建立強大的可再生能源網絡以取代化石燃料的困難，尤其是在發展中國家，隨着人均用電量的增加，必須應對不斷上升的電力需求。同時，乾旱問題也凸顯了需要加快努力以遏制氣温上升，因為能源轉型的成本不斷攀升，綠色和平組織的李表示。

“如果我們不解決氣候變化根源問題並減少排放，那麼我們需要承認會有一些事情我們無法預測或者成本太高無法預測，”他説。“將會有災難性的損失。”

— 丹·默塔和盧茲·丁為本報告做出了貢獻。