严重干旱冲击欧洲电网:化石燃料被迫“补位”

一项覆盖2017年至2023年、涉及25个欧洲国家的新研究表明,当干旱发生时,水电以及其他可再生能源的发电效率明显下降,各国不得不启用更多化石燃料电厂,并增加电力进口来维持电网稳定。

研究团队统计发现,在这七年间,欧盟化石燃料发电量累计增加了180太瓦时,相当于2022年欧盟总发电量的约7%,这一数据来自《2023年欧洲电力综述》报告。

随着气候变暖导致干旱更频繁、更剧烈,欧洲正陷入一个恶性循环:气候变化带来的极端天气削弱清洁电力供应,却又迫使各国燃烧更多化石燃料,从而进一步加剧气候变化。

短期内巨量额外排放

研究显示,在研究期内的七个干旱年份中,为弥补电力缺口而额外启用的化石燃料电厂共排放了约1.41亿吨二氧化碳当量。这一数字已经超过荷兰一年内因化石燃料燃烧产生的全部排放量。

论文资深作者、挪威科技大学工业生态项目负责人弗朗切斯科·切鲁比尼指出:“目前我们确实仍依赖化石燃料来填补可再生能源的不足,但已经有办法逐步摆脱这种依赖。”

他强调,欧洲正朝着解决方向前进,但电力系统结构和跨国电网仍需要进一步调整和优化。

空气污染的隐性代价

干旱导致的化石燃料“回潮”,不仅推高了二氧化碳排放,也带来了对人体健康有直接影响的空气污染。

研究人员重点分析了燃烧化石燃料时排放的三类常见污染物:二氧化硫、氮氧化物以及细颗粒物PM2.5。相关结果发表在期刊《能源枢纽》上。

这些污染物对环境和健康都极具危害。二氧化硫会形成酸雨,氮氧化物会刺激呼吸道并参与烟雾形成。美国环境保护署指出,PM2.5颗粒极其微小,吸入后可进入血液循环,损害心肺功能。

在本研究中,PM2.5排放量仅占总空气污染物排放量的约4%,但其对健康造成的危害却占到三种污染物总健康危害的约20%。

污染“热点”地区

通过分析各国电力结构,研究团队识别出在干旱期间、因化石燃料补位而污染最严重的地区。

从燃料类型看,天然气是最常被启用的化石燃料。煤炭及其污染更重的“近亲”褐煤发电量仅为天然气的约五分之一。

但在排放强度上,煤炭和褐煤电厂的PM2.5排放量约为天然气的10倍,二氧化硫排放量则高出约130倍。

在PM2.5排放方面,保加利亚、西班牙和意大利成为“重灾区”,原因在于它们位于东欧褐煤电厂和西欧煤电厂排放叠加的区域。

法国的情况则相对特殊:干旱反而减少了该国对煤电的依赖,使得干旱期间与煤电相关的PM2.5排放呈现“负值”。

研究估算,与干旱相关的化石燃料电厂启用所带来的社会和环境成本约为260亿美元。

降低污染与提升能源安全的路径

切鲁比尼认为,看似矛盾的是,解决问题的关键之一仍然是继续加大对可再生能源的投资,并进一步扩展跨境电力互联。

他强调,社会必须尽快停止向大气中增加更多二氧化碳,否则从长期看只会让干旱和极端天气问题更加严重。

“这同样会减少空气污染,”他说,“可再生能源的成本正在持续下降,已经比新建化石燃料电厂更具经济性。”

中东地区的冲突也再次凸显了能源安全的重要性。

“减少从地缘政治敏感地区进口化石燃料,是能源安全的核心目标之一,”切鲁比尼表示,“因此,欧洲加速发展可再生能源,在环境和安全层面都具有明显优势。”

多种技术与管理手段并行

为应对供需紧张,欧洲多国已经开始尝试在高峰时段主动压低用电需求。

一种做法是“高峰期自愿减载”:工厂、商业建筑甚至智能家居设备在用电高峰时段短暂降低耗电量,以缓解电网压力。

例如,在挪威,如果电动车车主允许将充电时间自动调整到电力需求较低的时段,就可以获得一定的电价折扣。

另一条路径是加强国家之间的电力互联。目前,挪威、德国和英国之间通过NordLink和“北海连接”等海底电缆实现电力互通,使电力可以从电力富余地区输送到电力紧张地区。

部分技术方案尚未完全成熟,仍处于推广前期。

切鲁比尼指出,提升电池储能能力和发展清洁氢能,是两个重要潜在方向:在可再生能源发电过剩时储存电力,在水电等清洁电源受干旱影响时再释放出来。

更暖世界下的现实考题

随着全球变暖,未来干旱事件将更频繁、强度更高。挪威科技大学工业生态项目研究员、本研究第一作者胡显平表示,这一结果应当成为欧洲的警示信号。

“当极端事件发生时,我们必须提前做好准备,”他说,“需要建设一个更具韧性的电力系统。”

切鲁比尼补充称,全球变暖往往被视为抽象概念,但当严重干旱推高电价、影响供电时,问题就变得非常具体。

“这就是气候变化的直接后果,”他说,“我们讨论的不再是遥远的北极冰川融化或热带洪水,而是与你的电费账单和日常用电安全直接相关的现实影响。”


分享:


发表评论

登录后才可评论。 去登录