一項新的研究表明，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，可以通過在該地區(qū)大規(guī)模地擴大太陽能和風(fēng)能發(fā)電來緩解。調(diào)整GERD的運行以支持太陽能和風(fēng)能的并網(wǎng)，將為所有相關(guān)國家提供切實的能源和水的好處，創(chuàng)造區(qū)域性的雙贏局面。
比利時布魯塞爾大學(xué)（VUB）和魯汶大學(xué)的能源規(guī)劃專家Sebastian Sterl說："我們的研究結(jié)果呼吁在GERD談判中采用水電-太陽能-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，埃及、蘇丹和埃塞俄比亞之間的政治緊張局勢在圍繞非洲最大水電站的沖突中不斷升級：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年開始為GERD的巨大水庫蓄水，該國說它需要GERD的電力來使其數(shù)百萬公民擺脫貧困。但埃及對巨型水壩對尼羅河的影響深感擔(dān)憂，因為埃及的農(nóng)業(yè)完全依賴尼羅河水 - 埃及在2020年早些時候向聯(lián)合國安理會提出了這個問題。與此同時，蘇丹似乎陷入了兩難境地。正在進行的由非洲聯(lián)盟牽頭的調(diào)解談判，以商定大壩的長期運營，迄今沒有取得什么成果。某些人甚至提到了開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)劃專家、該研究的主要作者Sebastian Sterl解釋說。"青尼羅河是一條季節(jié)性很強的河流。GERD的水庫非常大，可以儲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看，這樣做很有意義，但它徹底改變了水到達蘇丹和埃及的自然時間。在圍繞干流和支流水域擴張的許多分歧背后，是誰（如果有的話）應(yīng)該被允許對尼羅河進行這種控制的問題"。
由Sterl領(lǐng)導(dǎo)的一組位于比利時和德國的研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的方法，可以同時解決圍繞大壩的多種分歧，并使所有三個國家受益。這個想法可以歸結(jié)為大規(guī)模部署現(xiàn)代、清潔的太陽能和風(fēng)能作為GERD水電的補充。更具體地說：研究人員建議埃塞俄比亞及其鄰國部署大規(guī)模的太陽能和風(fēng)力發(fā)電場，努力建立一個區(qū)域性的綜合電網(wǎng)，然后同意埃塞俄比亞在太陽能和風(fēng)力發(fā)電的協(xié)同作用下運營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能和風(fēng)能。
"在一個共同的東非電力聯(lián)盟中的區(qū)域合作可能是關(guān)鍵"。
研究人員意識到，埃塞俄比亞、蘇丹及其東非鄰國的許多地區(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，陽光最燦爛，旱季的風(fēng)最強勁。水、太陽和風(fēng)之間的這種 "季節(jié)性協(xié)同作用"是研究人員發(fā)現(xiàn)的核心問題。
研究發(fā)現(xiàn)，如果GERD的運行能夠全年支持太陽能和風(fēng)能--包括每小時和季節(jié)性的--這將自動意味著在旱季減少水電生產(chǎn)，在雨季增加水電生產(chǎn)，而不會對GERD的年平均發(fā)電量產(chǎn)生負面影響。這樣一來，從大壩流出的水的季節(jié)性就可以實現(xiàn)類似于自然河流的流量，并在雨季會出現(xiàn)明顯的峰值。
根據(jù)Sterl的說法，如果GERD以這種方式運行，"基本上，埃塞俄比亞將擁有一個大壩的所有預(yù)期收益，而對蘇丹和埃及來說，這看起來就像埃塞俄比亞人只建造了一個適度的、相對較小的水庫。尼羅河上已經(jīng)有很多這樣的水庫，所以埃塞俄比亞下游的國家都不會真正反對。"
區(qū)域合作
通過使各方圍繞共同的能源和水目標(biāo)進行協(xié)調(diào)，研究人員確定了這種水電-太陽能-風(fēng)能綜合規(guī)劃的至少五個具體好處。首先，埃塞俄比亞可以成為非洲最大的電力出口國，同時減少對水電的依賴，并降低其長期的發(fā)電成本。第二，蘇丹和其他東非國家對污染性化石燃料的消費可以被太陽能和風(fēng)能取代，并得到GERD的支持。第三，由于建議的GERD運行方案，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行。第四，埃塞俄比亞將更有效地利用其巨型大壩的十幾臺渦輪機，在太陽能和風(fēng)能無法使用的情況下，頻繁地進行峰值發(fā)電。第五，整個蘇丹的尼羅河生態(tài)將受到新大壩的影響，因為流量的季節(jié)性是河流生態(tài)可持續(xù)性的重要組成部分。
根據(jù)作者的說法，整個東非地區(qū)都會得到好處。"理論上，埃塞俄比亞可以單獨行動，利用GERD來支持其自身的太陽能和風(fēng)能，"Sterl說。"但是，如果蘇丹加入進來，效果會更好--它擁有比埃塞俄比亞更好的太陽能和風(fēng)能資源，可以實現(xiàn)更好的水力-太陽能-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能和風(fēng)能資源，吉布提、南蘇丹和其他東非國家也是如此。在一個共同的東非電力聯(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行的GERD談判中，水電-太陽能-風(fēng)能一體化規(guī)劃可能是一個非常有趣的選擇。"你可以說這是一個雙贏的局面，"氣候研究員Wim Thiery教授說。VUB的氣候研究員和該研究的共同作者Wim Thiery說。"整個地區(qū)都會受益"。
