全球極端天氣頻發 可再生能源如何應對？

【UN News網 3月26日報道】

受全球氣候干旱的影響，水電發電量減少，此外，云層遮蔽致使太陽能發電量降低。專家指出，氣象學和氣候科學應當成為能源轉型的關注焦點。

可再生能源競賽加速推進。盡管氣候危機帶來了諸多嚴峻挑戰，可再生能源仍不斷發展，如太陽能電池板覆蓋沙漠，風力渦輪機遍布海岸線，水電大壩利用奔騰的河流源源不斷地生產清潔電力。

在低技術成本以及高減排需求的雙重推動下，可再生能源發展勢頭愈發強勁。然而專家們卻紛紛對可再生能源的發展前景表示了擔憂：由于可再生能源依賴天氣條件，氣候變化影響甚至可能危及可再生能源生產。

世界氣象組織（WMO）氣候與能源專家哈米德·巴斯塔尼（Hamid Bastani）在接受聯合國新聞采訪時表示：“在蘇丹和納米比亞，由于降雨量異常稀少，水電發電量下降了50%以上。”

這些變化并不局限于水電。受多變的氣候條件影響，風力發電量也呈下降趨勢。

中國的陸上風電裝機容量占全球40%，但在2023年，由于風力異常干擾了發電，發電量僅實現了4%至8%的小幅增長。在印度，季風風力減弱，風力發電量也有所下降。而非洲一些地區遭受的損失更為嚴重，風力發電量降幅高達20%至30%。

而南美洲的情況則正相反。晴朗的天空和強烈的太陽輻射提升了太陽能電池板的表現，該現象在巴西、哥倫比亞和玻利維亞等國家尤為明顯。

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可再生能源系統高度依賴氣候穩定性

博斯科洛（Boscolo）是氣候科學與能源政策交叉領域的專家，她指出可再生能源基礎設施極為脆弱。水壩、太陽能發電廠和風力渦輪機都是基于過去的氣候模式設計建造的，這使得它們容易受到氣候變化的影響。

以水電為例。水壩依賴于可預測的季節性水流，而這些水流通常來自積雪融化或冰川融水。她表示：“隨著冰川融化，水電發電量在短期內會有所增加。但一旦這些冰川消失，水源也會隨之消失。而對于我們而言，目前這一過程是不可逆轉的。”

這種情況已經在安第斯山脈和喜馬拉雅山脈等地區出現。如果冰川融水消失，部分國家則需要改變發電方式，否則將面臨長期能源短缺問題。

例如，聯合國環境規劃署（UNEP）近期的一份報告指出，海平面上升和強勁的風暴為能源生產設施帶來的風險逐漸增加，其中就包括位于海岸線附近的太陽能發電廠。

同樣，日益頻繁且愈發猛烈的野火也會摧毀輸電線，導致整個區域停電。而人們對制冷的需求達到峰值時，極端高溫會降低太陽能電池板的效率，并給電網基礎設施帶來壓力。

在不斷變化的氣候條件下，核電站也面臨著風險。

博斯科洛表示：“我們已經看到一些核電站因為缺乏冷卻水而無法運行。” 隨著熱浪更加頻繁，河流水位下降，一些老舊核設施在現有位置可能無法繼續運營。

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應對措施：數據共享、AI預測、科技創新

博斯科洛強調，有一點無疑：我們的地球正朝著一個以電力，尤其是以可再生能源電力為核心的方向發展。

“交通、烹飪及供暖都將實現電動化。所以，如果沒有可靠的電力系統，一切都將崩潰。開展“氣候智能”革命，是改變現有能源系統，增強未來能源系統的可靠性和韌性的有效措施。”

所謂的 “氣候智能”，即將氣候預測、數據共享和科技創新融入能源規劃的方方面面。

例如，2023年11月，智利由于降雨量充沛，水力發電量激增了80%。盡管增長由氣候因素導致，但專家們表示，先進的季節性預測能夠幫助大壩運營商更好地預測此類情況，并提高水庫管理效率，儲存水資源。

那么，如何優化季節性預測，提升對大壩的管理水平呢？AI為我們提供了解決路徑。如今，利用氣候和能源數據進行訓練的機器學習模型，能夠以高分辨率和高精度預測資源的波動情況。這些工具可以幫助優化電池儲能的配置時機，優化區域間的能源調配，從而增加能源系統的靈活性和靈敏度。

此外，巴斯塔尼認為，能源公司與氣候科學家之間有必要進行全球數據共享。

“私營部門收集的數據中蘊藏著巨大的能源開發潛力…… 整合來自太陽能、風能、水電甚至核電站等發電廠的歷史觀測數據和實時觀測數據，能夠顯著改進天氣和氣候模型，實現雙贏局面。”

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實現能源多樣化以適應氣候變化

為了確保清潔能源持續供應，另一項關鍵舉措是實現能源多樣化。巴斯塔尼解釋說，若過度依賴單一可再生能源，各國將面臨氣候的季節性變化或長期改變帶來的風險。

例如在歐洲，能源規劃者們越來越關注一種被稱為 “黑暗無風期”（dunkelflaute） 的現象，即冬季出現的多云且無風的天氣，這會對太陽能發電和風力發電造成不利影響。該現象與反氣旋陰霾的高壓系統有關，為應對該天氣，人們應增加儲能設備和備用電源。

巴斯塔尼表示：“將太陽能、風能、水能、電池儲能，甚至包括地熱能等低碳能源在內的多樣化能源進行組合至關重要。尤其是在極端天氣變得愈發頻繁的情況下。”

編譯：陳明雪（新能源部）?

審校：崔 穎（新能源部）?

編輯：陳明雪（新能源部）?

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