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刘俊国教授团队博士生在水资源领域顶级期刊Water Resources Research发表文章,揭示气候变化对水电生产的影响

2020-05-12
 近日,由刘俊国教授课题组牵头,联合国际应用系统分析研究所(International Institute for Applied Systems Analysis,IIASA)专家学者共同在水资源领域国际顶级期刊《Water Resources Research》期刊发表一篇文章,题为“Hydropower production benefits more from 1.5°C than 2°C climate scenario”。团队博士生孟莹为文章第一作者。该文章在综合考虑水电开发潜能、能源需求以及社会经济等因素的基础上,利用水文模型和能源规划模型评价了升温1.5°C和2°C情景下水电产量。研究指出相对历史时期,升温1.5°C和2°C均会增加水电产量;但与升温2°C相比,升温1.5°C的水电产量会多出40%。同时,使用水电来代替传统化石能源会降低二氧化碳排放量;升温1.5°C情景下更有利于二氧化碳减排。
 
 作为一种可再生能源和清洁能源,水电在全球能源供应中发挥着重要作用。2015年,水力发电约占世界总发电量的16.6%,占所有可再生能源发电量的70%。识别全球升温1.5°C和2°C的不同影响已成为水资源研究的热点问题。而全球变暖通过影响河川径流量进而影响到水电产量。本文选择“一带一路”沿线的东南亚的小岛Sumatra作为研究区,综合考虑水电开发潜能、能源需求以及社会经济等因素,通过识别全球升温1.5°C和2°C情景下水电站修建的优化位置,进而评价不同升温情景以及是否考虑自然保护区等因素对水电产量的影响。此外,该研究在计算不同情景水电产量的基础上,评价了不同升温情景下二氧化碳排放量的差异。该研究可为气候变化背景下保障能源安全与生态安全,实现《联合国气候变化框架公约》在巴黎气候变化大会上达成的《巴黎协定》及全球应对气候变化行动提供科学依据。
图1. 不同升温情景下水电站建设的优化位置
 
 
图2. 不同升温情景下水电产量
 
 该研究依托于刘俊国教授与陈德亮院士支持的中科院A类先导专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设” (简称“丝路环境专项”)课题 “东南亚-南亚大河区气候与水资源变化”。该课题于2018年9月30日正式启动,面向“一带一路”绿色发展国家重大需求,紧密围绕泛第三极特别是东南亚-南亚大河区气候与水资源变化关键科学问题,精细化模拟研究区域气候条件以及未来气候变化情景,构建一套自然—人文复合系统下水资源研究的理论框架和模型软件,揭示南亚-东南亚大河区气候与水资源历史演变规律及特征,阐明水资源变化的自然,人文驱动机理,为保障东南亚-南亚“一带一路”国家水资源安全提供科学依据和技术支撑
 Water Resources Research(WRR)为美国地球物理学会(American Geophysical Union, AGU)的主要期刊之一,被公认为水文学与水资源领域的顶级期刊。该期刊重点发表发表有关水文学,水资源和水社会科学的研究文章和相关评论文章。