非洲南部水資源與能源紐帶關系分析

1 概 述

近期世界銀行發布了一份名為《非洲南部能源-水紐帶關系》的報告，闡述了水與能源供應、水資源與氣候變化之間的內在聯系，這與非洲南部能源規劃制定密切相關。該報告被視作支持該地區多方對話的一份背景文件。

該報告提出，非洲南部水資源在空間和時間上分布不均，某些地區嚴重缺水，而一些地區則擁有相對較豐富的水資源，目前人們對該地區水資源整體認識水平也十分有限。氣候變化導致降雨量減少，增加了降雨變化率，提高了環境溫度，但要確定氣候變化帶來的具體影響時長和程度仍十分困難。考慮到空間差異性，水務與能源部門在制定相關規劃時應根據具體情況在地方、國家、河流流域或地域性層面協同推進。

該報告內容涉及非洲南部發展共同體(SADC)中的各個國家，并重點對南非、萊索托、博茨瓦納、納米比亞和斯威士蘭等5個國家進行了深入分析。SADC覆蓋區域總面積555 000 km2，人口約2.77億。由于該區域的人口增長、城市化發展、居民生活水平的提高以及經濟增長，對水和能源資源的需求量大幅增加。

非洲南部各地的經濟狀況、水資源分布、能源生產能力以及受氣候變化影響程度均存在差異。世界銀行表示，這些差異導致了不同地區間資源貧富的差異，這也是能源-水紐帶關系與決策制定密切相關的原因。

2 能源資源分析

非洲南部的水文資源分布極其不均衡，位于最南端的南非、博茨瓦納、納米比亞等國的降雨量遠遠少于北部的剛果(金)、安哥拉、贊比亞等國，年降雨量差值最大可達2 000 mm。該區域共有15條主要的跨界河流，70%以上的淡水資源由兩個及以上國家共享。

該報告指出，涉及能源-水紐帶關系的問題很多。將電力和水資源作為經濟活動的重要投入，意味著兩者間存在很多內在關系，值得探索研究。預計未來非洲南部將參與大型能源投資項目，基于此背景，報告重點關注該紐帶關系中的電力供應方面。能源和水資源安全緊密相關，譬如冷卻用水對于水力發電站和火力發電廠十分重要，而供水和水資源循環利用各階段都需要電力的參與。因此，相關規劃人員、政策制定者和投資者也應當重視兩者間聯系。

非洲南部地區能源資源豐富。歷史上，煤炭一直是南非東部和東北部地區大部分電力生產活動的能源來源。除此之外，剛果(金)和莫桑比克擁有裝機約56 000 MW的水電蘊藏量。不同形式的能源生產方式將對區域用水需求產生截然不同的影響。

3 氣候變化的影響

有研究表明，氣候變化對地區水資源可能產生的影響極其不確定，但該報告稱，最新證據表明影響可能是顯著的，2015～2016年間，受厄爾尼諾現象影響，位于贊比亞-津巴布韋邊界和斯威士蘭的卡里巴(Kariba)大壩發電量減少了50%以上。

卡里巴大壩位于贊比西(Zambezi)河上，橫跨贊比亞和津巴布韋兩國，擁有世界上存儲水量最大的水庫。自1960年投運以來，該壩一直是區域能源安全的重要保障。卡里巴水庫為兩座地下水電站提供水源，電站總裝機1 830 MW，發電量超過10 035 GWh/a。卡里巴水電站的發電潛力與水庫水位直接相關，而水庫水位由贊比西河來水量決定。受厄爾尼諾的影響，2014年下半年至2015年年初的降雨量低于預期，導致該水庫2016年年初蓄水量僅占設計庫容的11%(2015年同期蓄水量占設計庫容50%以上)。受氣候影響，水庫的年發電潛力減少了50%以上，僅為4 060 GW h/a，表明了有必要對氣候適應性項目進行區域性投資。

烏干達也遭遇了類似情況，2004～2005年持續干旱天氣導致維多利亞(Victoria)湖水位大幅下降，而該湖為納錄巴奧(Nalubaale)大壩(原為歐文瀑布)和基拉(Kiira)大壩的天然蓄水池。

在2011年麥肯錫全球研究所發布的一份報告中，不僅解釋了氣候變化在烏干達引發的一系列破壞性影響，還重點強調了地區能源與水資源的相互關聯性和復雜性。極端持續性干旱天氣使2006年維多利亞湖水位下降了1 m。除蒸發量增加和降雨量減少以外，大量湖水被用作納錄巴奧大壩發電水源也是導致湖水水位下降的重要原因之一。由于納錄巴奧大壩可用水資源減少，烏干達被迫開始限制工業和家庭用電量，這對整個國家的經濟發展產生了負面影響。為了滿足電力需求，政府選擇火力發電，因此單位電價上漲了近一倍，同時增加了森林資源的壓力。約有95%的烏干達家庭使用木材燃料解決一部分能源需求，而過高的電價只會加劇人們對樹木和林產品的依賴。木材燃料的需求量已經超過了供應量，帶動了木炭和木材燃料加工業的飛速發展。森林的大面積砍伐，加之傳統的刀耕火種的耕作方式，造成了土地和土壤的退化，糧食作物產量過低，糧食安全也因此受到了威脅。

此外，一項針對剛果和贊比西河流域水力發電效率變化預測的研究發現，在極度干旱的情況下，若在電力和供水基礎設施的規劃和設計中未考慮氣候變化因素，可能會造成水電收益的巨大損失，并增加能源消費支出。該研究還重點關注了贊比西河流域，發現氣候變化對河流流量和蒸發率產生的影響可能會對未來的發電量造成重大影響，基準收入均會減少18%或增加6%。但是，基于目前的電力交易協議和傳輸基礎設施，幾乎無法實現增加收益。由于無法預測出實際氣候影響的結果，主張通過加大投資改變發電能力和用水效率，以期規避最壞結果。具體實施過程中可能會涉及跨流域合作，包括投資增加裝機容量，提高用水效率，以及縮小發電設施規模以提高用水效率。對于贊比西河流域而言，可將基準收入損失由18%降至10%。

4 面臨的挑戰

該報告稱，非洲南部需要召集各利益相關者對紐帶關系展開討論，就跨部門協調中需優先解決的事項達成一致意見，并分別確定各個事項應由誰解決。

通過在該地區實現大型跨界河流流域水資源共享，加之其悠久的電力貿易歷史，可以為處理國家級水資源和能源優先事項創造一個潛在且強大的區域基礎。為形成有效且統一的規劃方案和決策，報告中還對處理好跨部門聯系和水資源的跨界性質提出了一定要求。關系處理不當可能會造成嚴重的后果，因此所有決策都需考慮到跨部門間聯系，而這些決策監督機構也需要具備這種能力。

另一重要挑戰是在做出投資決策時需要考慮氣候變化的不確定性。氣候變化可能會對水和能源系統產生重大影響。報告中認為，現有知識水平還不足以了解未來的各種可能性以及對相關影響進行量化，因此涉及能源-水紐帶關系的決策也面臨巨大的不確定性。

由于兩者間具有高度相關性，以及氣候變化所產生影響的不確定性，要制定長期穩健的紐帶關系規劃極具挑戰。因此，決策者可能會被迫對其投資規劃方式進行調整，選擇的解決方案需要適應不同氣候變化情形并將存在的潛在風險降至最低。