非洲水电面临的气候风险（二）

什么是气候影响？

气候影响（Climate impact）是气候变化可能造成的实际后果。长期气候趋势的变化和极端的天气事件会直接影响电力系统的各个环节，例如发电、输配电和终端需求。

例如，热带气旋“伊代”（Idai）是非洲东海岸已知最强的气旋之一，2019年，这场风暴袭击了莫桑比克、马达加斯加、马拉维和津巴布韦，风力强劲，洪水泛滥，造成 900 多人死亡，“伊代”造成了过去 100 年来南半球热带气旋最严重的伤亡。许多气候专家认为，“伊代”因气候变化而加剧。较高的气温和海面温度为气旋提供了更多的能量，并释放出更多的降雨。包括水力发电在内的电力供应链也在多个层面上受到了“伊代”的影响：

发电：由于洪水和瓦砾，马拉维的两座大型水电站受损停运，马拉维的水力发电能力降低了 80% 以上，导致该国电力供应大面积中断数日。

输配电：从莫桑比克到南非的输电线路被气旋破坏，造成1100兆瓦的电力损失。这迫使南非Eskom电力公司实施减负措施，以防止电网产生更多需求。在危机最严重的时候，南非部分地区的电力在四天内中断了12次。

2019年飓风“伊代”袭击前后，莫桑比克贝拉（Beira）市的夜间灯光图对比，后图中城市地区的灯光几乎熄灭，只有机场附近的救援队点亮了灯光。（图源：NASA）

终端需求：由于热带气旋“伊代”导致中央电网供电中断，南非的电力需求模式发生了显著变化。备用发电机的使用导致柴油需求急剧上升。

水电站的寿命一般较长（50 年到 100 年不等），因此，在设计之初未考虑到气候变化的水电站很可能会受到气候变化的影响。气温升高会增加蒸发损失，从而影响水流量；降水量的变化也会改变水电潜力、发电量和发电峰值的季节变化。越来越不稳定的降水模式可能会引起缺水，导致水力发电中断。飓风、洪水和滑坡等极端天气事件也会破坏水电站和其中的相关资产，中断电力供应。例如，暴风雨造成的洪水或山体滑坡后，水流中泥沙量增加会降低水力发电效率，并磨损水轮机。

如何衡量气候影响

由于气候系统的复杂性，对未来气候影响的评估往往具有挑战性，各种分析模型经常提供不同的结果。就非洲而言，由于缺乏历史观测数据来验证分析模型，评估工作往往更加复杂。为了解决这个问题，需要在对各种模型和数据源进行全面分析的基础上进行评估，并对这些模型的结果进行比较。

这一部分介绍气候对非洲水力发电影响的评估结果。其中包括估算13个非洲国家的64个水电站在2020年至2099年期间的未来年度和月度发电能力系数，并将预测结果与2010年至2019年期间的基线值进行比较。

评估的地理范围包括尼罗河流域国家（埃及、埃塞俄比亚、肯尼亚、苏丹和乌干达）、刚果和赞比西河流域国家（刚果民主共和国、马拉维、莫桑比克、坦桑尼亚、赞比亚和津巴布韦）、一个北非国家（摩洛哥）和一个西非国家（加纳）。上述国家的水电总装机容量超过 21000 兆瓦，约占非洲水电总装机容量（超过 36000 兆瓦）的 63%。评估涵盖的水电装机容量总计超过 18000 兆瓦，占 13 个非洲国家水电装机容量的 80%，约占整个非洲大陆的 50%。

2022年，飓风阿纳（Ana）袭击马拉维，导致卡帕奇拉 (Kapichira) 电站严重受损，马拉维电力公司（EGENCO）的发电量因此下降32%。（图源: EGENCO）

这一部分将采用两种不同的情景评估潜在的气候影响，这两种情景会导致两种不同的全球平均气温结果：“低于 2°C”情景基于 RCP 2.6 的预测，该预测假定全球温室气体排放趋势在早期达到峰值，随后急剧下降。在该预测下，2100年的辐射强迫值（radiative forcing value）约为 2.6 W/m2。按照该预测，与工业化前（1850-1900 年）相比，到 2100 年全球年平均气温的升幅将保持在 2°C 以下。在 2080 至 2100 年期间，全球年平均气温比 1850-1900 年的水平上升 1.6（±0.4）°C。

“3℃左右”情景沿袭了 RCP 6.0 的预测轨迹，在该情景下，全球温室气体排放量将在本世纪下半叶达到峰值，然后下降。根据假设，2100年的辐射强迫值约为 6.0 W/m2。与工业化前水平相比，2080 年至 2100 年期间全球年平均气温将上升 2.8（±0.5）°C。