中亞地區(qū)水電項目的氣候變化適應性

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水電論壇

中亞地區(qū)水電項目的氣候變化適應性

由沃斯托克公司組織的網(wǎng)絡研討會探討了氣候變化對中亞地區(qū)水電項目的影響。以塔吉克斯坦某水電項目為例，基于3個水文情景，模擬和預測了1957～2074年該水電站的來水量，并利用該水文數(shù)據(jù)估算了2015～2050年的發(fā)電量。在此基礎上，開展了經(jīng)濟效益分析，對該水電站進行了升級改造，以提高其氣候變化適應性。

氣候變化；水電項目；經(jīng)濟效益分析；中亞地區(qū)

由沃斯托克資本公司(Vostock)組織的網(wǎng)絡研討會探討了中亞地區(qū)的氣候變化。該區(qū)域深受氣候變化影響，其主要目標是提高正在開發(fā)中的基礎設施的氣候變化適應性。歐洲復興開發(fā)銀行(EBRD)的一份報告描述了塔吉克斯坦某水電項目為應對氣候變化所采取的專門措施。

對該網(wǎng)絡研討會的參與者展開了調(diào)查，詢問他們氣候變化是否對其國家的水電行業(yè)產(chǎn)生潛在影響。只有11%的人認為建設水電項目之前不需要考慮或采取氣候變化適應性措施。

1 氣候變化對水電項目的影響

EBRD的應對氣候變化首席專家C.戴維斯展示了該銀行為改造塔吉克斯坦北部的喬奧科穆(Qairokkum)水電站所做的工作。他表示，水電是EBRD投資區(qū)域的主要清潔能源來源，該區(qū)域一些國家95%以上的電力來自水力發(fā)電，如阿爾巴尼亞、格魯吉亞、吉爾吉斯斯坦和塔吉克斯坦。

然而，他指出，水電對氣候多樣性和氣候變化很敏感，尤其在中亞易受氣候變化影響的國家。戴維斯列舉了降雨量、降水強度和降水持續(xù)時間等脆弱性因素，并指出冰川水文對氣候多樣性和氣候變化高度敏感。位于塔吉克斯坦戈爾諾巴達赫尚(Gorno-Badakhshan)省中部的費德契恩科(Fedchehnko)冰川明顯縮小了。魁北克水電公司(Hydro Québec)進行的研究表明，氣候變化會對流經(jīng)加拿大水電設施的流量產(chǎn)生重要影響。預期的影響包括：春季融雪提前、夏季流量減少和冬季流量增加。每一種變化都可能對發(fā)電容量、調(diào)峰和用電需求管理以及大壩安全產(chǎn)生嚴重影響。

基于不同氣候模型，戴維斯展示了由90個水文情景組成的未來(2014～2017年)來水量水文過程線，總體預測趨勢是降雨量增加和降雪減少。同樣，由于冬季融雪來得更早更快，春季高峰流量將增加。據(jù)預期，這些因素會對加拿大能源供應和大壩安全產(chǎn)生重要影響。戴維斯又提到目前有幾個國家正在進行的類似研究，以更好理解氣候變化的影響，其中包括澳大利亞的塔斯馬尼亞水電公司。

2 案例分析

隨后，戴維斯展示了由EBRD投資的塔吉克斯坦喬奧科穆項目的案例分析。該銀行為該水電站(裝機120 MW)的現(xiàn)代化改造項目提供了資金，以使其更好地應對氣候變化。該水電站建于1956年，當時以20世紀30年代以來的水文數(shù)據(jù)為依據(jù)，自建成以來從未進行過改造和升級，目前其運行狀況不佳。

EBRD希望在氣候條件持續(xù)改變的情況下，其采取的現(xiàn)代化改造措施至少可以保證該電站適應未來50 a的情況。而數(shù)據(jù)處理是亟需解決的一項重大問題，然而，極其缺乏20世紀90年代內(nèi)戰(zhàn)時期可靠且完整的資料。前蘇聯(lián)時期的記錄不是電子版而是寫在紙上，所以，該項目需要進行大量的數(shù)據(jù)輸入工作。

基于不同的模型輸出，為該項目創(chuàng)建了3個標志性情景。這3個情景選定了不同的氣溫和降水參數(shù)，代表了該項目可能的運行條件。這3種情景如下：

(1) 高溫干燥情景，即降水最少、升溫最快；

(2) 中間情景，即平均降水和氣溫變化；

(3) 溫暖潮濕情景，即降水最多、升溫最慢。

利用以上3個水文模型測量并模擬了1957～2074年的來水情況，其輸出結果描述了項目所在地來水量的變化范圍，并根據(jù)這些水文數(shù)據(jù)模擬了2015～2050年的發(fā)電量。結果表明，高、中、低模型情景下的年均發(fā)電能力約為400 GW。

下一步，進行了電站升級選項的經(jīng)濟分析，并利用最值分析，識別在整個氣候變化范圍預期情景下，經(jīng)濟效益最佳的水輪機機型。

為了完成這項工作，EBRD意識到在選擇合適的水輪機時，非工程措施非常重要。這些措施包括：加強當?shù)赜涗洈?shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)的能力。為實現(xiàn)該目標，EBRD致力于針對特定任務與國際合作伙伴在科研、工程和學術領域建立長期合作聯(lián)系。EBRD與權威機構舉行了有關氣候分析、氣候風險評估及季節(jié)性預測的技術研討會，以促進水電專業(yè)化開發(fā)。同時，EBRD還提供了考察經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)國家水電設施的機會，以積累水電設施運行中氣候風險管理最佳操作的實踐經(jīng)驗。戴維斯進一步指出，最近的一次技術考察促進了塔吉克斯坦與加拿大雙方人員之間的交流，且雙方已經(jīng)規(guī)劃好了下一步的考察活動。

該升級項目的資金由EBRD、氣候投資基金(Climate Investment Funds)和英國國際發(fā)展部(DFID)提供。

3 經(jīng)驗推廣

借鑒塔吉克斯坦項目的成功經(jīng)驗，即將在其他國家的水電項目上采取相同措施，如摩洛哥、阿爾巴尼亞、波斯尼亞和黑塞哥維那。下一步的計劃是，將該項措施推廣運用于格魯吉亞、哈薩克斯坦和黑山共和國的相關項目中。

龔 真 譯

(編輯：陳紫薇)

2017-02-26

1006-0081(2017)07-0044-02

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龔真，女，黃河水利委員會，翻譯。)