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随着水电的干涸 干旱会增加排放

当水电在干旱中运行较低时,西部各州倾向于增加化石燃料的发电量和排放量。根据斯坦福大学的一项新研究,干旱造成2001年至2015年间加利福尼亚州,爱达荷州,俄勒冈州和华盛顿州发电的年平均二氧化碳排放量的10%左右。

“水用于发电,直接用于水力发电,间接用于热电厂的冷却,”气候科学家Noah Diffenbaugh说,他是斯坦福大学地球,能源与环境科学学院(斯坦福大学)的Kara J.基金会教授和高级该研究的作者。“我们发现,在许多西方国家,水电在清洁能源组合中发挥着关键作用,干旱会导致排放量增加,因为天然气或燃煤发电厂上线,以便在水电用水到来时解决问题。做空。“

该研究于12月21日发表在“环境研究快报”上,该研究显示二氧化硫和氮氧化物的排放 - 可能刺激肺部并导致酸雨和烟雾的空气污染物 - 在某些州由于干旱而增加。二氧化硫增幅最大的是科罗拉多州,犹他州,华盛顿州和怀俄明州。氮氧化物增幅最大的是加利福尼亚州,科罗拉多州,俄勒冈州,犹他州,华盛顿州和怀俄明州。

无碳化的挑战

总的来说,研究人员发现,干旱引起的能源转移导致2001年至2015年期间在西部11个州增加了1亿吨二氧化碳。这就像每年向该地区的道路增加140万辆汽车。加利福尼亚州的电力部门,其任务是到2045年实现无碳化,总产量约为5100万吨。华盛顿预计立法机构将于2019年1月在2045年之前考虑一项消除化石燃料发电的建议,贡献近2200万吨。

该研究的第一作者,博士后研究员Julio Herrera-Estrada说:清洁电力计划于2015年制定,在全国范围内对发电厂的温室气体排放实施了限制。该政策已在特朗普政府下撤回,但根据埃雷拉 - 埃斯特拉达的说法,它仍然是各州或联邦政府最终可能为电力部门设定的目标的宝贵基准。

近年来,随着全球变暖的持续,西方国家遭受了科学家期望在全球许多地区变得更加普遍的严重干旱。新研究表明,未能为这些干旱的排放影响做好准备可能会使实现气候和空气质量目标变得更加困难。

“为了获得可靠和清洁的电力,你必须确保你拥有多样化的能源组合,以便在水电无法完全运行的干旱期间,低排放的电力源能够发挥作用,”Herrera-Estrada说。

评估西方

美国西部为理解干旱与电力部门排放之间的关系提供了理想的试验场。除了最近干旱的大量数据外,研究人员还可以研究不同类型备用电厂的排放如何变化,因为该地区的各州都有各种各样的能源混合物。

例如,科罗拉多州在水力发电减少时倾向于增加燃煤发电厂,而加利福尼亚州和爱达荷州增加天然气发电量。俄勒冈州,华盛顿州和怀俄明州都会增加两者。怀俄明州和蒙大拿州增加部分煤炭产量,以便他们可以将电力输出到周边国家,这些州也因干旱而出现下降。

“几十年来,人们一直在关注干旱对粮食安全和农业的影响,”埃雷拉 - 埃斯特拉达说。“我们不太了解干旱如何以定量和系统的方式影响能源部门和污染物排放。”

之前了解干旱如何影响电力的努力主要依赖于发电厂模型,这需要研究人员对诸如工厂效率和水资源分配决策等因素做出假设。对于本文,科学家分析了美国能源情报署和美国环境保护局报告的统计数据。

根据Herrera-Estrada的说法,这项新研究可以帮助验证现有模型,然后可以用来更全面地了解与干旱相关的风险,并为减少干旱引起的排放提供信息。

远远超出美国西部地区,干旱可能会推动类似的排放增加,这些地方通常严重依赖水电,而在水道低压时转向天然气,煤炭或石油。

“世界其他地区甚至比美国西部更依赖水力发电,”斯坦福大学伍兹环境研究所的Kimmelman家族高级研究员Diffenbaugh说。“我们的研究结果表明,水力依赖区域可能不仅需要考虑初级发电,还需要考虑替代发电,以实现减排目标,例如”联合国巴黎协定“中的减排目标。

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