【世界電力新聞週報25】極端氣候增水文風險　研究指引助發電掌先機

氣候變遷正在影響全球的流域和水資源的變化，這對於電力行業運用水資源發電的規劃尤為重要。水資源的可用性與電力公司的運營之間存在著緊密的聯繫，也影響到你我的用電。

隨著地球暖化，全球的氣溫上升，極端氣候事件發生次數日益頻繁。這些極端氣候事件的發生，不僅加劇了水資源的變化速度，還對電力能源公司的能源規劃和運營方式產生巨大影響。例如：許多化石燃料電廠和核電廠運轉時需要冷卻水，以確保發電機組的正常營運。另外，直接仰賴水流發電的水力發電站，更是與水情息息相關。因此，如何保有可靠又穩定的水資源用以發電，對電力能源公司的運營是一項重大挑戰。

考量自然因素　預先規劃管理水資源　

全球電力能源公司為了確保各發電廠能長時間保持正常穩定運作，在設計時就需考量是否能夠抵禦暴雨、潮汐和洪水等災害對發電廠帶來的衝擊，以及避免極端天氣事件發生期間對水壩和堤壩造成破壞。這也是美國電力研究院（Electric Power Research Institute, EPRI）最近三年以來積極投入的研究重點之一，進而發展出「電力能源公司所需的框架和指引」，其將研究重點放在三個領域。一是評估氣候和水數據的模型，以掌握水資源可能發生的變化；另一個是設法使電力能源公司從氣候和水數據模型中，更清楚了解他們可能面臨的風險；最後是探討電力能源公司有哪些可行的實施適應策略，能有效管理與氣候相關的水資源變化。

善用水資源預測模型　採取行動降低風險

目前各電力能源公司最迫切關注的兩個模型，分別為：「流域評估風險管理框架（Watershed Assessment Risk Management Framework, WARMF）模型」和「土壤和水的評估工具（Soil-Water Assessment Tool, SWAT） 」。這兩個水資源研究模型，納入了大氣環流模型（General Circulation Models, GCM）提供對本世紀末未來氣候條件的預測，應用於美國Wabash（瓦巴什）、Allegheny（阿利根尼） 和San Juan（聖胡安）河流域，藉由這三種不同地理位置、地形和降雨的實際情況驗證模型可靠度，並且進行氣候變化帶來的潛在水風險的量化模擬。

結果顯示該地區乾旱頻率和嚴重程度的增加可能導致河流流量減少和水蒸發量增加。儘管不同模型產生的情景存在差異，但持續乾旱的影響可能使電力銷售收入產生損失，也會為彌補無法提供水力發電而增加公用事業成本，造成更高的客戶用電費率。因此需要透過降低洪水災害的影響、恢復自然水流、改善水質和減少河流侵蝕的行動來降低風險。其中包括從洪水氾濫區清除幾英尺厚的沉積物，釋放可用於在洪水期間儲存水的空間，也可以創造一個溼地生態棲息地。

導入河狸自然習性　維護環境利於發電

其中一項建議的行動策略是將河狸（Beavers） 重新引入水力發電相關的流域。因為，河狸的活動可以深切地影響水的流動，包括減少侵蝕、改善水質以及幫助流域的景觀在乾旱期間保持水分。該研究還發現河狸的生物習性，牠們會在小溪流以原木或樹枝等天然的材料堆疊成結構堅固的巢穴，又稱之為河狸壩（Beaver Dam） 。河狸壩不但可以幫助景觀的維護，還可以減少汛期水流造成的河岸侵蝕，為發電用的水源流域，維持更順暢的水流。

氣候與水風險評估框架研究指引，便是依各電力能源公司所處的運營情境，再選擇適當模型、評估氣候風險和緩解戰略，用以應對各種特殊情況，如此規劃為水資源預做準備，可說是電力能源公司當前的重點項目。