太阳能和风能可以缓解非洲东北部围绕大埃塞俄比亚复兴大坝的冲突

2021年06月13日 07:56 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

一项新的研究表明,埃塞俄比亚、苏丹和埃及之间围绕非洲最大的水电站--新的大埃塞俄比亚复兴大坝(GERD)的一些分歧,可以通过在该地区大规模地扩大太阳能和风能发电来缓解。调整GERD的运行以支持太阳能和风能的并网,将为所有相关国家提供切实的能源和水的好处,创造区域性的双赢局面。

比利时布鲁塞尔大学(VUB)和鲁汶大学的能源规划专家Sebastian Sterl说:"我们的研究结果呼吁在GERD谈判中采用水电-太阳能-风能综合规划。"该研究的主要作者发表在《自然能源》上。

几年来,埃及、苏丹和埃塞俄比亚之间的政治紧张局势在围绕非洲最大水电站的冲突中不断升级:青尼罗河上几乎完工的大埃塞俄比亚复兴水坝(GERD)。埃塞俄比亚于2020年开始为GERD的巨大水库蓄水,该国说它需要GERD的电力来使其数百万公民摆脱贫困。但埃及对巨型水坝对尼罗河的影响深感担忧,因为埃及的农业完全依赖尼罗河水 - 埃及在2020年早些时候向联合国安理会提出了这个问题。与此同时,苏丹似乎陷入了两难境地。正在进行的由非洲联盟牵头的调解谈判,以商定大坝的长期运营,迄今没有取得什么成果。某些人甚至提到了开罗和亚的斯亚贝巴之间迫在眉睫的 "水战"威胁。

季节性的协同作用

鲁汶大学和VUB的能源规划专家、该研究的主要作者Sebastian Sterl解释说。"青尼罗河是一条季节性很强的河流。GERD的水库非常大,可以储存河流的全部峰值流量,并在全年以稳定的速度输送水电,消除流量的季节性。从埃塞俄比亚的角度来看,这样做很有意义,但它彻底改变了水到达苏丹和埃及的自然时间。在围绕干流和支流水域扩张的许多分歧背后,是谁(如果有的话)应该被允许对尼罗河进行这种控制的问题"。

由Sterl领导的一组位于比利时和德国的研究人员现在发现了一个令人惊讶的方法,可以同时解决围绕大坝的多种分歧,并使所有三个国家受益。这个想法可以归结为大规模部署现代、清洁的太阳能和风能作为GERD水电的补充。更具体地说:研究人员建议埃塞俄比亚及其邻国部署大规模的太阳能和风力发电场,努力建立一个区域性的综合电网,然后同意埃塞俄比亚在太阳能和风力发电的协同作用下运营GERD。这意味着在晴天和多风的日子里减少用水,而在多云、无风的日子里和夜间增加用水,以 "巩固"总是变化不定的太阳能和风能。

"在一个共同的东非电力联盟中的区域合作可能是关键"。

研究人员意识到,埃塞俄比亚、苏丹及其东非邻国的许多地区的日照和风力与青尼罗河的水流具有相反的季节性特征。在这些地方,阳光最灿烂,旱季的风最强劲。水、太阳和风之间的这种 "季节性协同作用"是研究人员发现的核心问题。

研究发现,如果GERD的运行能够全年支持太阳能和风能--包括每小时和季节性的--这将自动意味着在旱季减少水电生产,在雨季增加水电生产,而不会对GERD的年平均发电量产生负面影响。这样一来,从大坝流出的水的季节性就可以实现类似于自然河流的流量,并在雨季会出现明显的峰值。

根据Sterl的说法,如果GERD以这种方式运行,"基本上,埃塞俄比亚将拥有一个大坝的所有预期收益,而对苏丹和埃及来说,这看起来就像埃塞俄比亚人只建造了一个适度的、相对较小的水库。尼罗河上已经有很多这样的水库,所以埃塞俄比亚下游的国家都不会真正反对。"

区域合作

通过使各方围绕共同的能源和水目标进行协调,研究人员确定了这种水电-太阳能-风能综合规划的至少五个具体好处。首先,埃塞俄比亚可以成为非洲最大的电力出口国,同时减少对水电的依赖,并降低其长期的发电成本。第二,苏丹和其他东非国家对污染性化石燃料的消费可以被太阳能和风能取代,并得到GERD的支持。第三,由于建议的GERD运行方案,埃及在干旱的年份可以得到比以前更多的水,而且不需要改变自己的阿斯旺高坝的运行。第四,埃塞俄比亚将更有效地利用其巨型大坝的十几台涡轮机,在太阳能和风能无法使用的情况下,频繁地进行峰值发电。第五,整个苏丹的尼罗河生态将受到新大坝的影响,因为流量的季节性是河流生态可持续性的重要组成部分。

根据作者的说法,整个东非地区都会得到好处。"理论上,埃塞俄比亚可以单独行动,利用GERD来支持其自身的太阳能和风能,"Sterl说。"但是,如果苏丹加入进来,效果会更好--它拥有比埃塞俄比亚更好的太阳能和风能资源,可以实现更好的水力-太阳能-风力协同作用,并降低可再生能源发电的总体成本。埃及也有很好的太阳能和风能资源,吉布提、南苏丹和其他东非国家也是如此。在一个共同的东非电力联盟中的区域合作可能是关键。"

研究结果表明,在埃塞俄比亚、苏丹和埃及之间正在进行的GERD谈判中,水电-太阳能-风能一体化规划可能是一个非常有趣的选择。"你可以说这是一个双赢的局面,"气候研究员Wim Thiery教授说。VUB的气候研究员和该研究的共同作者Wim Thiery说。"整个地区都会受益"。

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