许多人认为,可再生能源是化石燃料发电厂面临的最大威胁。世界资源研究所(WRI)的最新研究发现,真正的威胁可能是水。
当我们叠加当前水资源短缺区域与现有电厂设施的分布后发现,全球47%的火电装机容量(主要为燃煤、天然气和核电)以及11%的水电装机容量位于水资源高度紧张地区。这是个问题,因为火电和水电都高度依赖水来发电。
水资源与火电装机容量
水资源供应不足地区的火电厂容易受到干旱以及用水者之间竞争加剧的影响,导致供电中断。
一些国家已经出现了这种能源与水资源之间的紧张关系。WRI此前的研究发现,印度40%的火电厂位于缺水地区。2013年至2016年间,水资源短缺导致印度20家最大火电企业中有14家停运,给这些企业造成14亿美元损失。仅2016年,该国就损失约14太瓦时的潜在火力发电量,相当于斯里兰卡一年的用电需求。
水资源与水电装机容量
目前,水电厂提供了全球电力的约16%。河流流量减少会大幅削减其发电量。用于水力发电的水库也有很大的水面面积,因此比河流更容易蒸发。
全球只有11%的水电厂位于水资源高度紧张地区(这可能是因为水电厂经过战略性选址,通常建在水资源较充足的地区),但它们也无法免受水资源引发的威胁。肯尼亚自2017年开始的当前旱情已多次导致电力短缺,并使电价上涨。巴西和肯尼亚等国高度依赖水电(分别为70%和39%),因此在持续干旱年份,其电力系统面临电力短缺和电价上涨的高风险。
水与电力之间的关系日益令人担忧
未来几十年,能源生产与水资源供应之间的矛盾只会愈发严重。电力行业的淡水取水量目前已占全球总取水量的18%;在美国等发达国家,这一比例最高可达40%。在某些情景下,发展中国家的电力行业用水需求预计将在2010年至2050年间大幅增长:亚洲最高增长350%,拉丁美洲360%,非洲500%。
随着全球对水和电力的需求增加,气候变化和人口增长预计将使许多地区的水资源压力上升,因为农业、工业和城市的用水需求将进一步增加。电力行业也是二氧化碳排放的最大单一来源,其排放加剧气候变化,而气候变化又会使全球水资源困境恶化。
大多数国家仍缺乏详细数据
了解水资源压力的成因并找到解决办法是一项复杂工作。影响水资源压力的因素很多,包括降水量及其模式、需求管理、污染水平,以及规范水资源使用的法律法规。因此,水与电力之间的关系十分复杂,影响水资源压力的因素也有多种。农业和家庭用水以及电厂耗水的细致数据,对于综合规划和降低风险至关重要。这项全球分析所用的数据现已可在Resource Watch这一新平台上获取。用户可通过该平台查看数百个数据集,包括全球水资源压力以及电厂开放数据。
不过,要了解水资源供应可能对单座电厂造成的威胁,还需要更详细的信息。例如,要评估火电厂面临的水资源压力风险,我们需要知道其冷却系统的具体类型、使用海水还是淡水,以及其年发电总量。大多数国家和企业并未公开提供这些信息,因此需要更多开放数据。




