这篇文章最初发表于WRI.org.
对印度农民和用水户来说,2021年季风季节的开始是一个充满希望的时刻。6月和7月初的大雨填满了美国几个州的水库马哈拉施特拉邦和Telangana.丰富的水资源对中国的火电厂也有好处,许多火电厂的运营都依赖淡水。
但这个令人鼓舞的开端后来演变成了担忧。雨季减弱在7月的下半月,降雨总体已经开始近年来更加不稳定.数据显示,印度的水库总体上有储水量减少6%现在的发电量仅为去年同期的一半。
这是中国能源部门面临的一个大问题。WRI的研究显示了热能——构成超过70%印度的总发电量和装机容量的60%都高度依赖淡水进行冷却越来越多的渴.
印度遭受越来越多的干旱和洪水的困扰,日益严峻的水资源挑战正将印度的能源安全置于危险的境地。
印度水和能源之间的联系
根据世界水资源研究所的渡槽预估水资源压力国家排名由于人口增长,农业和工业用水量增加,以及气候变化导致的降水减少,印度的水压力——水的需求和供应之间的不平衡——正在恶化。预测显示到2020年,中国超过三分之二的发电厂将面临严重的水资源压力。
预测显示,到本世纪末,印度将面临严重的水资源压力。资料来源:作者基于渡槽3.0数据。
印度的能源部门已经感受到了水资源短缺的后果。当干旱期发生,而季风降雨较弱时,作为印度电网支柱的水电和火电生产就会缺乏对其运行至关重要的资源。
2016年,在一次中国最严重的干旱在美国,火力发电厂与水有关的中断足以满足斯里兰卡每年的需求,让公用事业公司损失了数十亿美元的收入.自那以后,尽管降水量逐年增加,但印度能源部的数据显示,2017年至2021年期间,降水量约为8.2千瓦时(TWh)由于缺水而导致的能量损失。这些电力足够供150万人使用印度家庭五年了。
位于钱德拉普尔(Chandrapur)市附近的Erai水库是印度存在问题的能源-水关系的一个典型例子。2018年,水资源短缺迫使当局将该市的供水削减了一半,钱德拉普尔超级热电站关闭了一些发电机组长达4个月。情况没有改善。卫星图像显示,这个水库的面积比三年前小了15%,如果降雨不增加,人们担心未来会出现水资源短缺。
2018年至2021年洱海水位变化。卫星图像显示,水库的表面积减少了15%。资料来源:作者,基于欧洲航天局哨兵项目和谷歌地球引擎的数据。
缺水并不是唯一的问题。
过剩的能源也会暴露印度能源部门的弱点。2021年初,飓风“雅斯”造成的洪水导致电力中断23个选区中的14个在西孟加拉邦世界人口超过9000万.类似的故事也发生在一些城市诺伊达和孟买.
虽然洪水不会影响印度的发电,但却会威胁到配电和输电基础设施,比如变电站被水淹没,输电杆被碎片击中。
在全球范围内,这种情况将进一步恶化预测显示由于气候变化、人口增长、发展和地面沉降,受洪水影响的人数将在2010年至2030年间翻一番。政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告预测,全球预警将进一步加剧水循环变异性、季风降水和极端干湿气候的严重程度。
最终,对于印度快速发展的社会来说,洪水或干旱造成的停电影响了人们的生计和工作、学习或获得医疗保健的能力,加剧了与水有关的极端天气事件的影响。
水资源问题也影响着印度的投资部门
与水相关的风险导致的停电也降低了火电公司及其投资者的利润。2013年至2016年间,印度20家主要热力公用事业公司中的14家因为缺水而关闭这让他们损失了14亿美元的收入。根据世界资源研究所的计算,在这期间,印度的电力增长将是15%如果这些装置没有关闭的话会更高。
正如最近得出的结论报告在贝莱德投资研究所(BlackRock Investment Institute)的研究中,水经常被低估为一种投资风险。作者指出,能源部门面临着基线水压力和枯竭、洪水和干旱等影响的高风险。
印度干旱地区比德的村民们正在收集水。人口增长、不稳定的降水和依赖水的工业加剧了印度的水资源压力。
技术可以帮助印度和其他国家规划水资源和能源的弹性
总之,火电扩张、人口增长、水资源压力恶化和气候变化引起的可变性等复杂趋势,意味着水能关系在未来可能变得更加脆弱和不确定——不仅在印度,在全球都是如此。加利福尼亚,德克萨斯,赞比亚,中国,德国由于水资源短缺,其他地方最近也都经历了类似的发电压力。
显然,对水和能源进行更好的弹性规划至关重要。来自全球组织的专家,例如WRI,世界经济论坛贝莱德也认为,更好的数据和分析能力对于增强水能关系的弹性至关重要。由于气候变化导致全球降雨、温度模式和极端天气的不确定性增加,城市水资源管理人员、农民和发电机等利益攸关方越来越需要获得接近实时和预测的水资源信息。
幸运的是,世界和印度在数据处理能力、人工智能和遥感分析和管理水风险方面取得了长足的进步。
例如,美国国家气象局的预报是加强经济活动,降低洪水风险通过告知决策者该种植什么作物、何时限制用水或如何优先安排应急资金。
在全球范围内,谷歌与荷兰Deltares研究所、WRI和世界野生动物基金会合作开发全球水看,该平台将提供有关全球淡水资源的公共、近实时信息,如降水、水体表面范围和淡水可用性。
在印度,由Vasudha基金会开发的公开分析工具正在使人们更容易获得有关该国迅速发展的能源部门的指标,如装机容量、可再生能源发电和停电的信息。
WRI最近与微软(Microsoft)、贝莱德(BlackRock)和格罗瓦尔德气候基金(Growald Climate Fund)合作,开发新的人工智能预测模型,预测印度水库的水位。通过Water4Power与水有关的预测将向公众提供,以便更好地了解发电厂特有的水风险。和Wave2Wave这家网站他召集了来自世界各地的团队,开发了一个模型,可以预测流入班加罗尔市的水库的水位。
更好的数据将有助于城市水资源管理人员和能源规划者等利益相关者预测水能系统中的风险,并在人类消费、发电和农业之间复杂的用水权衡发挥作用时做出更好的决策。这也将帮助印度确保更有效和公平地利用其水资源,同时过渡到不仅更节约用水的能源,而且还能更少的污染.
印度水资源和能源更加安全的未来
当然,技术只是复杂而适应性强的水能系统的一小部分。如果透明的数据和可靠的预测有助于一系列政策、行为和投资的变化,以寻求一个水和能源安全的未来,那么这些数据和预测的获取将产生最大的影响。决策者、用水者、社区、投资者、技术开发人员和其他方面必须共同努力,引领印度实现清洁、公正和用水明智的能源转型。