未来几十年,气候变化将导致太平洋西北地区和美国本土48个州周围现有的水力发电大坝产生更多的电力。这是根据美国能源部位于里奇兰的太平洋西北国家实验室8月份的一项研究得出的预测。
该研究着眼于气候变化将如何影响天气,以及气候变化将如何反过来影响2020年至2059年之间的水力发电——这一时期预计地区电力需求将增长。
这些发现也出现在水坝在满足华盛顿2045年无化石燃料电网要求方面的重要作用和越来越多的审查之间,因为它们损害了土著民族和鲑鱼。
西北太平洋国家实验室的应用水文气候学家丹·布罗曼领导了这项复杂的、历时多年的研究。这项研究是用计算机气候模型完成的,用外行人的话来说,他把这种方法描述为转动“曲柄来产生研究中的数字”。
这项研究使用了最坏情况下的气候变化预测数据。但布罗曼说,即使是这些预测,直到研究期的最后十年,也与更为温和的预测一致。
尽管这项研究具有前瞻性,但气候变化的足迹已经可见。布罗曼说,大约在2015年他的博士课程进行到一半的时候,他开始注意到事情发生了变化——这些变化很快就开始改变他正在做的工作。
“我在研究生院做的很多工作,以及毕业后做的很多工作,都以某种方式使用统计学来说明,‘过去可以预示未来;我们已经了解到的这些水量之间的关系,无论是雪、水流还是降水,我们可以利用这些关系来了解下一季、明年或未来10年可能发生的情况。”
“我们开始发现,‘哦,它们不像以前那样工作了,’”布罗曼继续说道。“事情有点分崩离析,这真的让我大开眼界。”
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太平洋西北国家实验室团队使用的模型预测,到2050年,太平洋西北地区的气温将更高,夏季更干燥,降水更多。这种降水将越来越多地集中在夏季以外的春秋季和冬季。使变化更加复杂的是,随着气候变暖,越来越多的降水而不是降雪。(这些预测与华盛顿生态部门哥伦比亚河办公室在其最近的长期供水和需求预测中发现的结果一致。)
总而言之,这意味着更多从哥伦比亚河流下的水将来自夏季以外的地区。
这些变化意味着更多的河水可以用于水力发电。
在春季和夏季的部分时间里,需要修建大坝,以使比平时更大比例的河水流入溢洪道,而不是通过发电涡轮机。
这是因为鲑鱼的后代通常会在这些时候前往大海,而涡轮机会杀死大约10- 15%通过它们的鱼。较新的涡轮机降低了这一比率。
因此,冬天更多的水意味着更多的水流经涡轮机,这意味着更多的电力。
更具体地说,该研究预测,在2020年至2039年之间,太平洋西北地区的水力发电将发生变化——在下降3%到增加17%的范围内。在接下来的20年里,它将在下降6%和增加27%之间发生变化。变化因美国相邻地区而异
在哥伦比亚河流域的近500座水坝中,超过一半用于发电,其中29座是大型水坝,只有9座由联邦政府运营。其他的由当地公用事业区和其他政党管理。(不过,联邦政府的水坝项目规模更大:例如,尽管在哥伦比亚河主干上的11个水坝项目中,联邦政府运营的水坝只占了6个,但它们的发电量却占了哥伦比亚河年平均发电量的近90%。)
布罗曼说,这项研究是为了履行《安全水法》规定的联邦义务,并扩大研究范围,以更全面地了解气候变化将如何影响美国本土48个州的水力发电。
美国陆军工程兵团负责管理哥伦比亚河主河上的五座联邦水坝,他们在一份声明中说,虽然气候变化模型“仍有很多不确定性”,但它显示出更极端的水条件的趋势,该机构正在为此做准备。
“然而,能源生产将受到多大程度的影响目前还不得而知,”军团发言人克里·索兰补充说。
太平洋西北国家实验室的研究结果与BPA、美国陆军工程兵团和美国垦务局2020年的报告一致。
该报告总结道:“预计冬季和早春期间受管制流量的增加将增加联邦和美国系统的水力发电潜力。”
根据该报告,这一变化确实带来了显著的负面影响,该报告发现,夏季降雨不足将损害夏季发电、渔业、农业和河流的船舶通航能力。
虽然夏季水力发电能力将下降,但2020年的报告指出,由于气温升高和对空调的需求,夏季的需求将增加。而且,使挑战更加复杂的是,上个月另一份BPA报告发现,由于数据中心等行业的发展,整个地区的电力需求预计将大幅增加。
太平洋西北国家实验室的Broman说,他的团队正在与BPA和其他机构的合作伙伴一起完成下一个国家评估。
关于项目:默罗新闻奖学金是由华盛顿州立大学管理的国家资助的新闻项目。当地的合作伙伴是哥伦比亚人和每日新闻。欲了解更多信息,请访问news-fellowship.murrow.wsu.edu。