气候连线 | 当加利福尼亚州遭受热浪袭击时，它严重依赖太平洋西北地区的水力发电来维持电力供应。
但当最需要水力发电时，它可能并不总是可用，因为气候变化正在改变美国西部水坝的基础。气温升高意味着融雪发生在一年中较早的时候，导致夏季最热时可用于发电的水量减少。北美电力可靠性公司（NERC）本周发布的一份报告称，由于水力发电可用性降低，极端热浪期间停电的风险会因此增加。
该报告强调了在变暖的世界中运行该地区电网的一个悖论：随着能源需求随气温升高而上升，可用于供电的水力发电可能会减少，从而增加了对化石燃料的需求。
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忧思科学家联盟能源研究主任史蒂夫·克莱默说：“总的来说，水力发电是一种应对气候变化所需的低碳电力来源。与此同时，它也是一种受气候变化影响的电力资源。”
根据 NERC 的说法，对美国西部最大的威胁是像 2020 年席卷从西雅图到图森等城市的热浪（Energywire，5 月 19 日）。气温升高会给电网带来压力，因为需求飙升意味着可以从该地区的一个地方输送到另一个地方的备用电力减少。停电的风险在傍晚时分尤其严重，此时太阳能发电开始下降，但电力需求仍然很高。
正是在这种背景下，水力发电变得尤为重要。《地球未来》杂志最近发表的一项研究发现，在未来几十年，水力发电的可用性和夏季气温可能是美国西部电价的最大决定因素。
科罗拉多矿业学院的计算水文学家艾德丽安·马歇尔说：“如果我们遇到热浪导致需求增加，那么水力发电的减少就会变得非常重要。”
她说，美国西部不同地区面临的挑战各不相同。科学家普遍预计，随着气温升高，世界温带地区将变得更加湿润，而干旱地区将变得更加干燥。
西北地区的问题是季节性的。马歇尔说，该地区许多水坝都受到法规的约束，这些法规要求它们管理水位以进行防洪、农业用水和濒危物种栖息地保护，这意味着如果径流发生在一年中的早期，可以蓄积在堤坝后面的水量是有限制的。这在夏季热浪期间带来了挑战，此时电力需求飙升。
美国西南部在电力生产方面不如其北部邻居那样依赖水坝，但随着该地区变得更加干燥，其水力发电量将会减少。这对该地区的脱碳努力具有重要意义。
马歇尔说：“当我们思考电网脱碳需要什么时，水力发电变得尤为重要和有用，因为它是一种可再生能源，可以相对快速地开启和关闭，以响应风能和太阳能的可用性。”
预计今年夏天将出现“能源紧急情况”
水力发电可用性对气候的影响在加利福尼亚州最为明显，该州的发电厂排放量随着州内水力发电量的增减而变化。
2021 年，EPA 数据显示，加利福尼亚州温室气体排放量为 3700 万吨，是自 2016 年以来的最高水平。根据美国能源信息署的数据，这与该州自 2015 年以来最低的水力发电量（14.5 太瓦时）相吻合。天然气发电弥补了大部分缺口，发电量达到 96.5 太瓦时，是自 2016 年以来的最高水平。
根据 NERC 的说法，在需求高峰期稳定电网方面，加利福尼亚州也非常依赖水力发电进口。在极端高峰事件中，加利福尼亚州的总进口量将从正常高峰期的 13 吉瓦增加到估计的 17.4 吉瓦。
NERC 在其报告中指出，由于干旱条件威胁到水力发电的可用性，今年夏天“能源紧急情况的风险升高”。
NERC 警告说：“大范围地区的高需求时期将导致可用于传输的能源供应减少，导致运营商主要依赖替代资源进行系统平衡，包括天然气发电机和电池系统。”
西北能源联盟高级政策助理弗雷德·休特表示，水力发电可用性低使加利福尼亚州特别容易受到近期天然气价格上涨的影响。这也表明需要采取进一步措施来减少需求并协调电力供应的交付，这将使该地区能够最大限度地利用可用的水力资源。其他分析师表示，改进的预测和积雪监测也将使该地区能够更好地预测某一年将有多少水力发电。
休特说，好消息是，这一挑战促使该地区的电网规划者认真思考如何在极端高温事件期间保持系统运行。
他说：“你必须为意外做好准备。我们现在正试图更多地关注意外问题。”
转载自 E&E News，经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2022 年。E&E News 为能源和环境专业人士提供重要新闻。