热力发电和水电是目前
电力结构中最重要的两个部分,在全世界范围内,二者发电量相加占总发电量的98%,二者也会在相当长的时间内维持其主要的地位。两种发电方式对水资源都有极大的依赖,水电自不必说,热力发电厂生产过程也伴随着大量用水。而且热力发电行业需要大量的水来进行冷却,所以水温的变化也会对热力发电行业产生影响。另一方面,气候变化会对水资源的分布以及水温产生巨大影响,于是就会对电力行业产生潜在影响。文章就是从这个角度来展开研究,对全球范围内水电和热电行业进行了气候变化和水资源的脆弱性评估。
研究以全球范围内24515个水力发电站以及1427个热力发电厂为研究对象,通过一个水文学和电力系统耦合的模型来进行影响评估,其中水文学模型涵盖了水资源分布以及水温的变化,模拟了气候变化带来的水资源变化对其的影响。模型模拟出了RCP2.6和RCP8.5情景下,水电行业和热电行业有效装机容量在1971年到2091年间的变化情况。结果发现如果以1971年到2000年的有效装机容量作为基准,热力发电和水电有效装机容量一直呈现下降的趋势。以2040年到2069年时段为例,RCP2.6情境下,有61%的水力发电站和81%的热力发电厂有效装机容量会下降,在RCP8.5的情境下,86%的水力发电站和74%的热力发电厂有效装机容量会下降。具体降低情况如图所示。可以看出水资源的变化对电厂产生了明显的影响。另一方面,一些合理的适应措施,比如提升电厂效率,更换冷却系统以及更换燃料都能够有效降低水资源变化带来的影响。基于研究结果,作者认为未来的电力系统,应该将重心从传统的
减排措施转移到未来的适应措施。这样才是电力行业可持续发展的关键所在。
原文题目:Power-generation system vulnerability and adaptation to changes in climate and water resources
原文作者:Michelle T. H.van Vliet, David Wiberg, Sylvain Leduc, Sylvain Leduc Tuye
第一作者单位:Earth System Science, Wageningen University
期刊名:Environmental Science and Technology
期刊月份:2016年4月
论文下载地址:
http://www.nature.com/nclimate/
journal/v6/n4/full/nclimate2903.html