非洲南部水资源与能源纽带关系分析

1 概 述

近期世界银行发布了一份名为《非洲南部能源-水纽带关系》的报告，阐述了水与能源供应、水资源与气候变化之间的内在联系，这与非洲南部能源规划制定密切相关。该报告被视作支持该地区多方对话的一份背景文件。

该报告提出，非洲南部水资源在空间和时间上分布不均，某些地区严重缺水，而一些地区则拥有相对较丰富的水资源，目前人们对该地区水资源整体认识水平也十分有限。气候变化导致降雨量减少，增加了降雨变化率，提高了环境温度，但要确定气候变化带来的具体影响时长和程度仍十分困难。考虑到空间差异性，水务与能源部门在制定相关规划时应根据具体情况在地方、国家、河流流域或地域性层面协同推进。

该报告内容涉及非洲南部发展共同体(SADC)中的各个国家，并重点对南非、莱索托、博茨瓦纳、纳米比亚和斯威士兰等5个国家进行了深入分析。SADC覆盖区域总面积555 000 km2，人口约2.77亿。由于该区域的人口增长、城市化发展、居民生活水平的提高以及经济增长，对水和能源资源的需求量大幅增加。

非洲南部各地的经济状况、水资源分布、能源生产能力以及受气候变化影响程度均存在差异。世界银行表示，这些差异导致了不同地区间资源贫富的差异，这也是能源-水纽带关系与决策制定密切相关的原因。

2 能源资源分析

非洲南部的水文资源分布极其不均衡，位于最南端的南非、博茨瓦纳、纳米比亚等国的降雨量远远少于北部的刚果(金)、安哥拉、赞比亚等国，年降雨量差值最大可达2 000 mm。该区域共有15条主要的跨界河流，70%以上的淡水资源由两个及以上国家共享。

该报告指出，涉及能源-水纽带关系的问题很多。将电力和水资源作为经济活动的重要投入，意味着两者间存在很多内在关系，值得探索研究。预计未来非洲南部将参与大型能源投资项目，基于此背景，报告重点关注该纽带关系中的电力供应方面。能源和水资源安全紧密相关，譬如冷却用水对于水力发电站和火力发电厂十分重要，而供水和水资源循环利用各阶段都需要电力的参与。因此，相关规划人员、政策制定者和投资者也应当重视两者间联系。

非洲南部地区能源资源丰富。历史上，煤炭一直是南非东部和东北部地区大部分电力生产活动的能源来源。除此之外，刚果(金)和莫桑比克拥有装机约56 000 MW的水电蕴藏量。不同形式的能源生产方式将对区域用水需求产生截然不同的影响。

3 气候变化的影响

有研究表明，气候变化对地区水资源可能产生的影响极其不确定，但该报告称，最新证据表明影响可能是显著的，2015～2016年间，受厄尔尼诺现象影响，位于赞比亚-津巴布韦边界和斯威士兰的卡里巴(Kariba)大坝发电量减少了50%以上。

卡里巴大坝位于赞比西(Zambezi)河上，横跨赞比亚和津巴布韦两国，拥有世界上存储水量最大的水库。自1960年投运以来，该坝一直是区域能源安全的重要保障。卡里巴水库为两座地下水电站提供水源，电站总装机1 830 MW，发电量超过10 035 GWh/a。卡里巴水电站的发电潜力与水库水位直接相关，而水库水位由赞比西河来水量决定。受厄尔尼诺的影响，2014年下半年至2015年年初的降雨量低于预期，导致该水库2016年年初蓄水量仅占设计库容的11%(2015年同期蓄水量占设计库容50%以上)。受气候影响，水库的年发电潜力减少了50%以上，仅为4 060 GW h/a，表明了有必要对气候适应性项目进行区域性投资。

乌干达也遭遇了类似情况，2004～2005年持续干旱天气导致维多利亚(Victoria)湖水位大幅下降，而该湖为纳录巴奥(Nalubaale)大坝(原为欧文瀑布)和基拉(Kiira)大坝的天然蓄水池。

在2011年麦肯锡全球研究所发布的一份报告中，不仅解释了气候变化在乌干达引发的一系列破坏性影响，还重点强调了地区能源与水资源的相互关联性和复杂性。极端持续性干旱天气使2006年维多利亚湖水位下降了1 m。除蒸发量增加和降雨量减少以外，大量湖水被用作纳录巴奥大坝发电水源也是导致湖水水位下降的重要原因之一。由于纳录巴奥大坝可用水资源减少，乌干达被迫开始限制工业和家庭用电量，这对整个国家的经济发展产生了负面影响。为了满足电力需求，政府选择火力发电，因此单位电价上涨了近一倍，同时增加了森林资源的压力。约有95%的乌干达家庭使用木材燃料解决一部分能源需求，而过高的电价只会加剧人们对树木和林产品的依赖。木材燃料的需求量已经超过了供应量，带动了木炭和木材燃料加工业的飞速发展。森林的大面积砍伐，加之传统的刀耕火种的耕作方式，造成了土地和土壤的退化，粮食作物产量过低，粮食安全也因此受到了威胁。

此外，一项针对刚果和赞比西河流域水力发电效率变化预测的研究发现，在极度干旱的情况下，若在电力和供水基础设施的规划和设计中未考虑气候变化因素，可能会造成水电收益的巨大损失，并增加能源消费支出。该研究还重点关注了赞比西河流域，发现气候变化对河流流量和蒸发率产生的影响可能会对未来的发电量造成重大影响，基准收入均会减少18%或增加6%。但是，基于目前的电力交易协议和传输基础设施，几乎无法实现增加收益。由于无法预测出实际气候影响的结果，主张通过加大投资改变发电能力和用水效率，以期规避最坏结果。具体实施过程中可能会涉及跨流域合作，包括投资增加装机容量，提高用水效率，以及缩小发电设施规模以提高用水效率。对于赞比西河流域而言，可将基准收入损失由18%降至10%。

4 面临的挑战

该报告称，非洲南部需要召集各利益相关者对纽带关系展开讨论，就跨部门协调中需优先解决的事项达成一致意见，并分别确定各个事项应由谁解决。

通过在该地区实现大型跨界河流流域水资源共享，加之其悠久的电力贸易历史，可以为处理国家级水资源和能源优先事项创造一个潜在且强大的区域基础。为形成有效且统一的规划方案和决策，报告中还对处理好跨部门联系和水资源的跨界性质提出了一定要求。关系处理不当可能会造成严重的后果，因此所有决策都需考虑到跨部门间联系，而这些决策监督机构也需要具备这种能力。

另一重要挑战是在做出投资决策时需要考虑气候变化的不确定性。气候变化可能会对水和能源系统产生重大影响。报告中认为，现有知识水平还不足以了解未来的各种可能性以及对相关影响进行量化，因此涉及能源-水纽带关系的决策也面临巨大的不确定性。

由于两者间具有高度相关性，以及气候变化所产生影响的不确定性，要制定长期稳健的纽带关系规划极具挑战。因此，决策者可能会被迫对其投资规划方式进行调整，选择的解决方案需要适应不同气候变化情形并将存在的潜在风险降至最低。