一項(xiàng)新的研究表明，埃塞俄比亞、蘇丹和埃及之間圍繞非洲最大的水電站--新的大埃塞俄比亞復(fù)興大壩（GERD）的一些分歧，可以通過(guò)在該地區(qū)大規(guī)模地?cái)U(kuò)大太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電來(lái)緩解。調(diào)整GERD的運(yùn)行以支持太陽(yáng)能和風(fēng)能的并網(wǎng)，將為所有相關(guān)國(guó)家提供切實(shí)的能源和水的好處，創(chuàng)造區(qū)域性的雙贏局面。

比利時(shí)布魯塞爾大學(xué)（VUB）和魯汶大學(xué)的能源規(guī)劃專(zhuān)家Sebastian Sterl說(shuō)："我們的研究結(jié)果呼吁在GERD談判中采用水電-太陽(yáng)能-風(fēng)能綜合規(guī)劃。"該研究的主要作者發(fā)表在《自然能源》上。

幾年來(lái)，埃及、蘇丹和埃塞俄比亞之間的政治緊張局勢(shì)在圍繞非洲最大水電站的沖突中不斷升級(jí)：青尼羅河上幾乎完工的大埃塞俄比亞復(fù)興水壩（GERD）。埃塞俄比亞于2020年開(kāi)始為GERD的巨大水庫(kù)蓄水，該國(guó)說(shuō)它需要GERD的電力來(lái)使其數(shù)百萬(wàn)公民擺脫貧困。但埃及對(duì)巨型水壩對(duì)尼羅河的影響深感擔(dān)憂，因?yàn)榘＜暗霓r(nóng)業(yè)完全依賴尼羅河水 - 埃及在2020年早些時(shí)候向聯(lián)合國(guó)安理會(huì)提出了這個(gè)問(wèn)題。與此同時(shí)，蘇丹似乎陷入了兩難境地。正在進(jìn)行的由非洲聯(lián)盟牽頭的調(diào)解談判，以商定大壩的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)，迄今沒(méi)有取得什么成果。某些人甚至提到了開(kāi)羅和亞的斯亞貝巴之間迫在眉睫的 "水戰(zhàn)"威脅。

季節(jié)性的協(xié)同作用

魯汶大學(xué)和VUB的能源規(guī)劃專(zhuān)家、該研究的主要作者Sebastian Sterl解釋說(shuō)。"青尼羅河是一條季節(jié)性很強(qiáng)的河流。GERD的水庫(kù)非常大，可以儲(chǔ)存河流的全部峰值流量，并在全年以穩(wěn)定的速度輸送水電，消除流量的季節(jié)性。從埃塞俄比亞的角度來(lái)看，這樣做很有意義，但它徹底改變了水到達(dá)蘇丹和埃及的自然時(shí)間。在圍繞干流和支流水域擴(kuò)張的許多分歧背后，是誰(shuí)（如果有的話）應(yīng)該被允許對(duì)尼羅河進(jìn)行這種控制的問(wèn)題"。

由Sterl領(lǐng)導(dǎo)的一組位于比利時(shí)和德國(guó)的研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人驚訝的方法，可以同時(shí)解決圍繞大壩的多種分歧，并使所有三個(gè)國(guó)家受益。這個(gè)想法可以歸結(jié)為大規(guī)模部署現(xiàn)代、清潔的太陽(yáng)能和風(fēng)能作為GERD水電的補(bǔ)充。更具體地說(shuō)：研究人員建議埃塞俄比亞及其鄰國(guó)部署大規(guī)模的太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，努力建立一個(gè)區(qū)域性的綜合電網(wǎng)，然后同意埃塞俄比亞在太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電的協(xié)同作用下運(yùn)營(yíng)GERD。這意味著在晴天和多風(fēng)的日子里減少用水，而在多云、無(wú)風(fēng)的日子里和夜間增加用水，以 "鞏固"總是變化不定的太陽(yáng)能和風(fēng)能。

"在一個(gè)共同的東非電力聯(lián)盟中的區(qū)域合作可能是關(guān)鍵"。

研究人員意識(shí)到，埃塞俄比亞、蘇丹及其東非鄰國(guó)的許多地區(qū)的日照和風(fēng)力與青尼羅河的水流具有相反的季節(jié)性特征。在這些地方，陽(yáng)光最燦爛，旱季的風(fēng)最強(qiáng)勁。水、太陽(yáng)和風(fēng)之間的這種 "季節(jié)性協(xié)同作用"是研究人員發(fā)現(xiàn)的核心問(wèn)題。

研究發(fā)現(xiàn)，如果GERD的運(yùn)行能夠全年支持太陽(yáng)能和風(fēng)能--包括每小時(shí)和季節(jié)性的--這將自動(dòng)意味著在旱季減少水電生產(chǎn)，在雨季增加水電生產(chǎn)，而不會(huì)對(duì)GERD的年平均發(fā)電量產(chǎn)生負(fù)面影響。這樣一來(lái)，從大壩流出的水的季節(jié)性就可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于自然河流的流量，并在雨季會(huì)出現(xiàn)明顯的峰值。

根據(jù)Sterl的說(shuō)法，如果GERD以這種方式運(yùn)行，"基本上，埃塞俄比亞將擁有一個(gè)大壩的所有預(yù)期收益，而對(duì)蘇丹和埃及來(lái)說(shuō)，這看起來(lái)就像埃塞俄比亞人只建造了一個(gè)適度的、相對(duì)較小的水庫(kù)。尼羅河上已經(jīng)有很多這樣的水庫(kù)，所以埃塞俄比亞下游的國(guó)家都不會(huì)真正反對(duì)。"

區(qū)域合作

通過(guò)使各方圍繞共同的能源和水目標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)，研究人員確定了這種水電-太陽(yáng)能-風(fēng)能綜合規(guī)劃的至少五個(gè)具體好處。首先，埃塞俄比亞可以成為非洲最大的電力出口國(guó)，同時(shí)減少對(duì)水電的依賴，并降低其長(zhǎng)期的發(fā)電成本。第二，蘇丹和其他東非國(guó)家對(duì)污染性化石燃料的消費(fèi)可以被太陽(yáng)能和風(fēng)能取代，并得到GERD的支持。第三，由于建議的GERD運(yùn)行方案，埃及在干旱的年份可以得到比以前更多的水，而且不需要改變自己的阿斯旺高壩的運(yùn)行。第四，埃塞俄比亞將更有效地利用其巨型大壩的十幾臺(tái)渦輪機(jī)，在太陽(yáng)能和風(fēng)能無(wú)法使用的情況下，頻繁地進(jìn)行峰值發(fā)電。第五，整個(gè)蘇丹的尼羅河生態(tài)將受到新大壩的影響，因?yàn)榱髁康募竟?jié)性是河流生態(tài)可持續(xù)性的重要組成部分。

根據(jù)作者的說(shuō)法，整個(gè)東非地區(qū)都會(huì)得到好處。"理論上，埃塞俄比亞可以單獨(dú)行動(dòng)，利用GERD來(lái)支持其自身的太陽(yáng)能和風(fēng)能，"Sterl說(shuō)。"但是，如果蘇丹加入進(jìn)來(lái)，效果會(huì)更好--它擁有比埃塞俄比亞更好的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源，可以實(shí)現(xiàn)更好的水力-太陽(yáng)能-風(fēng)力協(xié)同作用，并降低可再生能源發(fā)電的總體成本。埃及也有很好的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源，吉布提、南蘇丹和其他東非國(guó)家也是如此。在一個(gè)共同的東非電力聯(lián)盟中的區(qū)域合作可能是關(guān)鍵。"

研究結(jié)果表明，在埃塞俄比亞、蘇丹和埃及之間正在進(jìn)行的GERD談判中，水電-太陽(yáng)能-風(fēng)能一體化規(guī)劃可能是一個(gè)非常有趣的選擇。"你可以說(shuō)這是一個(gè)雙贏的局面，"氣候研究員Wim Thiery教授說(shuō)。VUB的氣候研究員和該研究的共同作者Wim Thiery說(shuō)。"整個(gè)地區(qū)都會(huì)受益"。