水力發電不足，空氣污染增多？乾旱還有這個壞處……
乾旱導致的水力發電不足時，西方國家往往會增加化石燃料的發電，進而有害空氣污染物也會增加。美國斯坦福大學的一項新研究顯示，2001年至2015年間，美國加利福尼亞州、愛達荷州、俄勒岡州和華盛頓州發電產生的二氧化碳平均年排放量中，約有10%是由乾旱造成的。
斯坦福大學氣候科學家Noah Diffenbaugh說：「水直接用於水力發電和間接用於熱電廠的冷卻，我們發現，在水力發電在清潔能源組合中發揮關鍵角色的一些西部州，乾旱導致排放量增加，因為當水力發電用水量不足時，天然氣或燃煤電廠會被投入使用，從而彌補缺口。」
這項研究發表在近日出版的《環境研究快報》上。研究顯示，乾旱導致一些州的二氧化硫和氮氧化物排放量也有所增加。科羅拉多州、猶他州、華盛頓州和懷俄明州的二氧化硫增幅最大。氮氧化物增加最多的地區是加利福尼亞州、科羅拉多州、俄勒岡州、猶他州、華盛頓州和懷俄明州。
研究人員發現，從2001年到2015年，乾旱導致的能源轉移總共導致西部11個州的二氧化碳排放量增加了1億噸。這相當於每年在該地區的道路上增加140萬輛汽車。
該研究報告的第一作者Julio Herrera-Estrada說：「對加利福尼亞州、俄勒岡州和華盛頓州這些水力發電資源豐富的州來說，乾旱導致的二氧化碳排放量增加在它們的清潔電力計劃目標中所佔比例很大。」
近年來，西方各州遭受了嚴重的乾旱，科學家們預言，隨著全球變暖，這種乾旱將在全球許多地區變得更加普遍。新的研究表明，如果不能解決好這些乾旱帶來的排放影響，那麼實現氣候和空氣質量的目標將會變得更加困難。
Herrera-Estrada說：「確保能源組合多樣化是擁有可靠且清潔的電力的前提，這樣，當水力發電不能完全運轉時，低排放的電力來源就能夠在乾旱期間發揮作用。」
美國西部為了理解乾旱和電力部門排放之間的關係提供了一個理想的試驗場。除了最近乾旱的大量數據，研究人員還可以根據該地區各州的能源混合情況的不同，從而研究不同類型備用電廠的排放變化情況。
例如，當水力發電減少時，科羅拉多州傾向於增加燃煤發電，而加利福尼亞州和愛達荷州則傾向於增加天然氣發電。俄勒岡州、華盛頓州和懷俄明州的這一比例都呈上升趨勢。懷俄明州和蒙大拿州增加煤炭發電量的部分原因是，它們將電力出口到因乾旱而電力供應減少的周邊各州。
Herrera-Estrada說：「幾十年來，人們一直在關注乾旱對糧食安全和農業的影響，我們不太清楚乾旱是如何以定量和系統的方式影響能源部門和污染物排放的。」
以往理解乾旱如何影響電力主要依賴於發電廠的模型，這些模型要求研究人員對發電廠的效率等因素作出假設，並對水資源如何分配作出決策。在這篇論文中，科學家們分析了美國能源情報署和美國環境保護局報告的統計數據。
據Herrera-Estrada說，新的研究可以幫助驗證現有的模型，這些模型可以用來獲得與乾旱有關的風險的更完整的圖像，並為減少乾旱導致的排放提供信息。
斯坦福伍茲環境研究所的高級研究員Divenbaugh說：「世界上其他地區對水電的依賴甚至超過了美國西部。我們的結果表明，依賴水電的地區可能不僅需要考慮初級發電，還需要考慮備用發電，以實現聯合國巴黎協定等減排目標。」（劉建文）
相關論文信息：DOI:10.1088/1748-9326/aaf07b
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