浅谈气候变化对水力发电的影响
电力科技
2015.06︱239︱
浅谈气候变化对水力发电的影响
杨 新
（第一师电力有限责任公司阿克苏热电厂，新疆 阿克苏 843000）
【摘 要】气候变化使全球的温度与降水量呈增长趋势，给水力发电带来直接的影响。同时又由于水电减少了温室气体的排放，气候变化给水电提供了新的发展方向与机遇。下文首先分析气候变化对水资源及水力发电的影响，再探讨水力发电系统的应对策略。
【关键词】气候变化；水力发电；影响 前言
水力水电站是直接利用气候资源的基础设施，地方小水电站普遍存在着装机容量较小和较差的调蓄能力等特点，因而发电能力会直接受自然气候影响。气候的变暖具体会使水电站带来哪些影响？地方水电又该如何应对这些气候变化，是我们重点关注的课题。 1 气候变化对水资源带影响
1.1 温度全球气候变暖
近年来，全球气温不断变暖，据观察与统计表明，全球平均的气温和与海温不断升高，大范围的冰雪消融和全球平均海平面不断上升。根据全球地表温度仪器的观测资料可以表明，从1995年至2006年间，地表平均温度上升了0.74°C，线性增温速率比1901至2000年间大0.6°C。
国际研究组织进一步推断，20世纪中期以来，绝大部分的全球平均气温升高极有可能都是由于人为的温室气体浓度增加所导致的。过去100 年间，北极气温的升高速率是全球平均速率的两倍左右。霜冻和冷昼的出现频率大幅度减少，热夜、热昼以及热浪更加频繁。
1.2 降水的变化
根据相关组织的观察研究，首先。已观测到美洲、北欧、亚洲北部以及中部的降水量明显增加。大部分陆地上的强降水事件的频率出现，这一点与气候变暖以及观测到的大气水汽上升是相统一的。
其次，在地中海、萨赫勒、非洲南部与亚洲地部等地区干旱现象严重。干旱时期的增多与其降水减少和温度升高有直接关联。。
1.3 气候对水资源的影响
IPCC 第一工作组(WGI)对水文循环与系统中多个因素发生的变化进行调查，发现了降水强度、型式以及极值的改变，冰川与积雪的大规模融化，大气水汽的不断增加，土壤径流与水分发生变化。这些变化与观测到的气候变暖同样是一致的。
气候变化对水资源的影响是直接显著的，将长期性与周期性的水资源短缺问题严重加剧，尤其是干旱与半干旱地区带来巨大的影响；在湿润与温带等地区，除了发生旱灾以外，同时还会使洪涝灾害加重；发展中国家由于没有足够的资金和先进技术进行支持，气候变化对水资源的影响显得更为显著。同时人口的增长、径流的减少、蒸发量的加大，使水资源的不稳定性与供需矛盾日益加剧。一些大型的重大水利也难免受到气候变化的直接影响。 2 气候变化与发电运行
水电业容易受到气候变化和极端事件的拖累。过去的几十年里，极端气候已对全球的水力发电带来了严重的影响。例如对于南美地区来说，水力发电是大多数国家的重要发电途径，但是这些地区近年来受到大范围和持续异常降雨(因为厄尔尼诺等事件的影响)的影响。能源需求的增加，加之干旱，造成部分国家和地区的水电发电企业减产，GDP 减少。
未来气候变化将使水电业面临着巨大的挑战。一般情况下，温度、降水以及风速等气候因子与水力发电的密切相关。气温的上升会使水库的蒸发量增加，同时会使水轮机不断地发生冷却。平均气候的变化不会直接对水力发电产生严重的影响，但是极端气候事件会给水电的生产、输送以及分配等过程造成影响。
2008年1月以来，我国的天气形势发生了明显的变化，从2007年入冬以来的晴暖、少雨天气转变为低温、雨雪和冰冻等天气。一月下旬，受南方雨雪天气灾害影响，我国的铁路运输受阻。入冬以
来随着全国性气温的骤降，居民的用电负荷持续快速地上升，电煤供应出现紧张，电厂存煤下降，出现较多的停机，受枯水的影响水电出力又比较往年偏低，全国一共有17个省级的电网出现电力供应紧张的问题，最大的电力缺口达4000万千瓦，对电力系统的安全性与稳定性带来了极大的影响。用电量与气象因素有着直接的关系，为了准确的预报每天的用电量，供电部门迫切地需要准确的气象预报。据研究，每天的用电量不仅与季节、时间和各种用户活动相关联，还会与最高和最低气温以及天气状况等气象因素相关。
另外，因气候变化的量级与速率的不同，给水电业带来的影响也不尽相同。在有些地区水电业会受益；有些地区则反之。总而方之，水力水电业必须适应气候的变化。 3 应对措施
3.1 建设开展减少温室气体排放试点县 为了实现农村电气化，自1985年水利部门就开始建设农村水电初级电气化县，同时为农村电气化与农村水电事业奠定良好的根基。为应对全球性的气候变暖，水电行业应乘势而上，以降低温室气体排放量作为主要目标，使地区的水电建设迈上新的台阶。同时建议水利部开展降低温室气体排放量的试点县的建设。在建设资金方面，应进行改革，改变过去的国家补助为辅、以地方建设为主的方式，转换为以企业或个人投资为辅，国际合作为主的新手段，同时要懂得积极利用国际性的环境基金。
3.2 制定应对气候变化的方案
气候变化将在未来的几十年里对我国的水电行业产生巨大的影响。因而各个地方水电系统应该根基国家以及省市的方案的原则及策略，分析气候变化对该地方水电发电系统带来的影响，制定相应的解决方案，尤其要重点制定面对极端气候事件的解决方案。
3.3 适时调整地方水电价格
为了适应全球气候的变化以及节能减排的标准要求，应对电力的品种与价格进行调整。一般情况下，地方的水电电价受以下几个因素的影响：第一，电网总体电价的影响。为了使温室气体的排放量得到控制，过去的大型煤电厂今后将会陆续斥资进行技术改造（如燃煤机组脱硫、二氧化碳捕集等），发电成本会相应地增加，因而使电网总体电价升高；第二，地区水电需求的增加。近年来，国家陆续发布了发展绿色能源的政策和法规，在这样的引导下，居民对地方水电的需求量必将增长，因而促进地了地区水电价格的提高。第三，发电成本的增加。由于近年来我国的物价水平不断上升，使得发电成本也相应地增加。因此为了适应气候变化给水电以及整个电力行业带来的影响，地方水电的电价可以适量地进行调整。
3.4 保护山区生态资源，增强水土的涵养能力
在春季时节，由于温度的上升，会使发电能力降低，因此增强水电站汇水区域的水土涵养能力具有十分重要的现象意义。地区政府应鼓励积极发展水土涵养林，使水力电站水库的调蓄能力增强，与此同时，还要加大力量修复电站周边已经受损的生态系统，主要包括对修复水电建设造成的裸露岩土壁的生态环境、对水力电站下游的脱水段的生态恢复等。 4 总结语
水文系统对于气候变化是敏感的，因此气候的变化，如气温升高，降雨量减少等将会影响水库的径流量，因而会对水力发电造成直接影响。本文笔者通过分析近几年来水资源因气候变化所发生的变化，在此基础上再探究气候变化对水利发电系统的影响，最后总结了水利系统应采取的应对策略，希望可以为水利发电业工作者带来一定的参考价值。 参考文献：
[1]M.M.Q.米尔扎.气候变化对水力发电的影响[J].水利水电快报, 2009(2).
[2]王奉安.气象关联你我他[M].辽宁科学技术出版社,2007(10).