随着席卷美国西南部的特大干旱进入第三个十年，能源供应商正在为水电不再是可靠的可再生资源的未来做准备。
这个月出现了一系列警告信号。科罗拉多盆地河流预报中心报告称，西南地区的融雪量低于正常水平，西部几个大型水库处于危险的低水位，内政部正在阻止亚利桑那州格伦峡谷大坝48万英亩英尺的水的释放，以防止水力发电关闭。
公用事业和电网运营商表示，尽管积雪量很低，但他们已经满足了今年夏天的能源需求。但干旱迫使他们重新考虑水电作为一种稳定的后备资源的长期作用，同时还要应对燃煤和核电站缺水的问题，以及对电网的热影响。
能源与环境经济咨询公司(Energy and Environmental Economics Inc.， E3)合伙人尼克·施拉格(Nick Schlag)表示:“水力发电之所以是一种可靠的资源，是因为大坝背后有水。”“当水位很低时，你实际上无法让水通过涡轮机，可靠性就会受到威胁。”
气候学家称西南地区破纪录的干旱是该地区至少1200年来最干旱的时期。干旱发生的同时，随着公用事业公司引入更多可再生能源，并淘汰燃煤电厂，形成了一个效率更高但存在可靠性问题的电网，整个地区正在进行发电转型。
北美电力可靠性公司(North American Electric Reliability Corp.， NERC)最近警告说，干旱可能会威胁西部互联网络的电力供应，尤其是在热浪来袭的时候。在夏末，高需求和低蓄水量的结合可能迫使电力供应商依赖高排放的化石燃料电厂，或面临停电的风险。
在本月的一份报告中，美国能源信息管理局(U.S. Energy Information Administration)预测，干旱可能会使加州夏季发电中水力发电的贡献减少一半。反过来，这将迫使政府从附近的市场购买更多的天然气，并依赖天然气发电，从而提高批发电价和整体二氧化碳排放量。
目前，水力发电还没有严重到整个西部地区都停电的程度。在5月份的另一份报告中，EIA发现，今年全区的水电发电量实际上会比2021年“略高”，约占发电组合的6%。
在发给E&E新闻的一份声明中，加州能源委员会表示，虽然水力发电平均占该州发电量的10%左右，但预计今年夏天不会出现“直接归因于干旱”的停电。西部地区电力局(WAPA)是能源部下属的电力营销管理部门，负责从科罗拉多河向15个州输送电力。该部门表示，联邦政府保护格伦峡谷大坝水位的努力也将避免严重的问题。
WAPA发言人丽莎·梅曼(Lisa Meiman)说:“尽管几乎没有什么措施可以影响天气，但WAPA预计今年夏天有足够的储备，供我们在西部的三个平衡机构和一个次级平衡机构使用。”
长期头痛
北卡罗来纳州立大学自然资源学院(North Carolina State University College of Natural Resources)研究水力发电的教授乔丹·克恩(Jordan Kern)说，长期应对干旱的西部各州已经习惯了水资源短缺的短期影响。电力供应商可以转向燃煤电厂，以确保在炎热月份的可靠性，也可以从西北地区进口电力，那里的积雪水平明显更高，水力发电也更容易获得。
他说，更大的问题是持续干旱的长期影响，尤其是随着化石燃料工厂的退休。
Kern说:“从电网的角度来看，如果你历史上一直依赖于在夏季有一定数量的水电，那么这个数量允许你建造更少的其他资源。”“如果往后发展，在一年中最热的时候，你的水电会更少，你会想要么建更多，要么少退休。”
加州能源委员会(California Energy Commission)表示，该州已经开发了应急资源，如减少需求激励措施和后备发电，以及将现有资源的产量提高到超出正常极限的水平，“在发生西部地区极端高温事件等情况时可以利用这些资源”。州长加文·纽森(民主党)也提出了一项“战略电力可靠性储备”，这将使该州在发生干旱等紧急情况时拥有5000兆瓦可用电力。
WAPA已经在六个州购买了额外的电力，以履行其对客户的义务。该公司已经寻求提高科罗拉多河存储项目(Colorado River Storage Project)的批发电力客户的电价，这可能会在整个地区引发连锁反应，因为公用事业公司试图保持低成本。
WAPA的梅曼说:“我们正在积极探索潜在的替代方案，以营销水电、管理电价和在最糟糕的情况下维护基础设施。”“我们还与我们的发电伙伴密切合作，以确定效率和管理成本。”
在为西南地区几家电力供应商撰写的一份报告中，E3警告称，该地区对新资源的“迫切需求”很大，部分原因是干旱导致水力发电潜力丧失。该报告发现，到2025年，随着人口的增长、水力发电的减少以及现有的化石燃料工厂的退休，该地区面临着近4000兆瓦的有效容量缺口。如果不采取任何行动，到2033年，这一缺口可能会增加到13000兆瓦。
"依赖水力发电的电力公司在规划时通常会考虑到不同情况下的一系列风险，我认为他们在规划和预测新产能方面做得相当不错，" E3的Schlag表示。“但考虑到我们面临的挑战的规模和规模，在未来5到10年里，我们需要投入大量的钢铁。任何延迟和供应链问题都让人们更加担心他们将如何执行这些计划。”
整个电力系统的涟漪效应
尽管水电是干旱最明显的受害者，NERC的报告也警告说，干旱状况可能会波及整个电力系统。伴随热浪的干旱会刺激需求，而干燥的条件也会增加野火的风险，可能会威胁到输电线路和太阳能发电厂。
NERC的报告还指出，密苏里河流域的干旱状况降低了水位，这可能会影响到依赖河流制冷的火电发电机。
这呼应了美国能源部国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)分析师去年发布的一份报告中的警告，该报告警告说，煤炭和核电站的供水可能会减少。该报告包括一种情景，极端干旱导致德克萨斯州30个水库水位下降，影响该州五分之一的发电厂的运行，并导致“严重的产能中断”。
在犹他州，煤炭生产了该州50%以上的能源，需要大量的水来冷却。犹他州立大学(Utah State University)研究可再生能源的营销学教授埃德温·斯塔福德(Edwin Stafford)在去年的一份报告中估计，该州的能源部门在2020年至少使用了166亿加仑的水，其中很大一部分用于冷却燃煤电厂。犹他州最大的能源供应商落基山电力公司(Rocky Mountain Power)的母公司太平洋公司(PacifiCorp)的一项综合资源计划显示，该公司的化石燃料工厂每年大约使用94亿加仑的水。
斯塔福德说:“如果加州想让它的煤和天然气工厂继续运转，它们不仅会继续大量用水，而且会在对水需求更强烈的环境中继续这样做。”“如果我们要适应任何人口增长，我们就必须大幅减少能源部门的用水。”
今年3月，犹他州议员通过了一项法案，要求该州研究发电需要消耗多少水，包括计划中的氢能源部署。
在5月发布的一份计划中，犹他州政府表示，它致力于“支持清洁能源的未来”以及“上述任何一种”能源常规，尽管它没有承诺任何温室气体减排或煤炭退役目标。然而，该计划确实指出，犹他州的29座公用事业规模的水力发电厂——它们占2020年可再生能源发电量的19%——正面临“近期持续的干旱”的风险。
落基山电力公司发言人大卫·埃斯克尔森说:“在干旱期间，我们正在尽我们所能管理自己的水电设施。”他补充说，该公司的燃煤和天然气厂“有应急计划，以确保持续可靠地为客户提供服务”。
北卡罗莱纳州立大学教授Kern说，由于各州和公用事业在已知的干旱条件下运行，今年的可靠性应该足够。但随着干旱的持续，情况可能会变得更糟，他说。
“如果明年所有人，包括西北地区，都面临压力怎么办?”然后情况就变得更加困难了。”
