还计算能源转型对全球水资源的影响

  • 发布时间:2021-10-13 17:45:40
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undefined使用可再生能源会对全球供水产生意想不到的影响。例如,因为需要水来冷却。Martina Flörke 教授认为,人们对这个问题的考虑太少了。她是德国波鸿鲁尔大学 (RUB)的技术水文学和水资源管理教授。她主张不仅要考虑二氧化碳排放,还要考虑其他环境影响。例如,对水资源的影响。

她和她的团队开发了一个模型,可以计算世界各地的水资源供应和需求。该模型称为“WaterGAP3”,将地球陆地质量细分为 220 万个网格单元。在赤道,这对应于 9 x 9 平方公里的像元大小。对于每个陆地单元,研究人员将自然地理和气象数据输入模型,包括土地覆盖、土壤成分、每日降水、温度和太阳辐射。在此基础上,该算法模拟了陆地水循环。每个细胞中有多少降水渗入土壤并蒸发。以及有多少水可以直接使用,也可以作为地下水径流进入河流和含水层。模拟可以追溯到工业化前时代,并展望 2300 年。

预测到 2040 年

因此,该小组计算了世界各地的可用水量,只考虑了可再生水资源,即不考虑化石含水层。接下来,该团队根据计划的取水量检查了可用水量。为此,他们还包括了 48,000 个发电厂及其用水量。为了对 2040 年做出预测,研究人员依赖于绿色和平组织和国际能源署准备的四种未来情景。这些在 2014 年和 2015 年提出的情景描述了未来能源结构的发展方向。

undefined例如,一种情景描述了哪些类型的能源可以将全球变暖限制在 2 摄氏度以内,并严重依赖光伏、太阳能发电厂、生物质发电、风能和水力发电。研究人员在他们的模型中重新创建了四​​种场景的能量组合。在此过程中,他们假设将来,例如,在已经使用光伏电池产生能量的地方,将通过这些方法产生更多的电力。

“当然,我们无法知道未来将在哪些地方建造更多的太阳能电池板。因此,我们只能使用模型中现有的位置。尽管这无疑是一个弱点,因为在未来,发电也将发生在其他地方,”Martina Flörke 解释道。但是,计算的本质不受此影响。

预计多达 42% 的地点会出现短缺,未来需要的水将超过可用水量。“而且这甚至没有考虑到这些地区对水的需求也可能因其他原因而增加的事实。例如,由于气候变化的影响,田地需要更频繁地灌溉,”这位科学家补充道。

地中海极端干旱

预计美国西部、中东和北非、欧洲南部以及中国南部和东部和印度的一些地方将出现水资源短缺。“特别是在地中海地区,极端干旱事件很可能会变得更加频繁,”弗洛克说。这意味着需要从根本上质疑目前用于发电的一些地点。

“模型分析清楚地向我们表明,在当前地点扩大能源生产绝对没有好处,”这位波鸿研究人员总结道。此外,还需要更高效的技术、水和能源的储存选择以及淡水使用的替代方案,例如处理过的废水。

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