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气候变化如何影响发电?物理风险不容忽视

2021年是全球极端天气事件频发的一年:灾难性洪水波及欧亚百万民众;热浪、山火和严重干旱肆虐北美,农户和电厂深受其害……可见,气候变化正在全世界范围内加剧极端天气事件,持续影响人类社会的生产生活。

其中,发电行业尤其容易受到气候变化的影响。由于水电和热电冷却对水资源的高度依赖,水资源已成为影响发电行业稳定性的重要因素。然而在气候变化的阴霾之下,全球升温、降雨模式改变及用水需求激增等因素不确定性加大,影响着全球水资源的分布,使得发电行业暴露于更大的气候风险之下。

与此同时,向投资者披露影响企业的物理气候风险的需求也在不断增加。例如,欧盟的《可持续金融信息披露条例》要求金融部门公司披露将可持续性相关风险纳入其投资决策的方式。此外,有1500多家公司和金融组织支持气候相关财务信息披露工作组(TCFD)就气候风险的评估和披露向企业提出的建议。如果没有这些信息,投资者将无法做出既保护投资又保护气候的明智决策。想要精准地披露和评估气候物理风险,数据,尤为关键关键。

TCFD将气候相关财务风险划分为两种:

转型风险 (Transition risk):政策与法律风险、技术风险、市场风险和商誉风险等;物理风险 (Physical risk):极端天气,海平面上升,及长期的全球变暖等。

在投资组合层面,世界资源研究所(WRI)就量化发电项目的物理气候风险发布了一套新方法——《欧洲复兴开发银行发电项目投资组合的物理气候风险评估》,旨在帮助全球投资者和发电公司将气候风险纳入其投资组合评估。WRI通过与欧洲复兴开发银行(EBRD)合作实施的一项试点测试发现,在温和气候变化(到本世纪末气温上升1.8℃)条件下,到2030年,该行投资组合中热电和水力发电资产每年的发电损失将达到7 TWh(3.3%)。由于导致发电量减少的主要因素是水温和水资源压力的上升,因此这一情景也可能适用于其他投资者。

中等排放(RCP4.5)和高排放(RCP8.5)情景下欧洲复兴开发银行(EBRD)投资组合基线期和2030年发电量受物理气候风险影响的减少预期:

 

说明:水温柱状图以一条黑色水平线分为两部分。下半部分表示因冷却效率降低导致的发电损失,上半部分表示因执行冷却水排放法规导致的发电损失。

被忽略的物理风险因素:水温

目前大部分气候披露指南都忽略了水温。然而,未来许多地方都可能会出现持续升温和高温热浪,或将改变全球范围内的平均水温。发电环节中冷却水的温度是否合适,将影响发电厂的发电效率及当地环境。

在热电厂发电过程中,冷却环节需要大量的温度较低的水资源将发电机中的蒸汽转换回液态。若冷却水温度较高,通常会降低发电过程效率。此外,发电厂在发电过程中也会排放废水,所以冷却水的温度直接影响废水水温。若发电厂未能将排放温度控制在当地监管阈值以下,那么在气温较高的时段可能会被要求停产整顿

在EBRD的热力和水力发电的投资组合中,物理气候风险导致基线发电损失有约80%(或600 GWh)与水温有关。在温和的气候变化下,到2030年,水温因素每年可能会导致整个投资组合损失超过2.6 TWh(1.2%)的发电量。类似TCFD等为测量和评估气候风险提供框架和指导的信息披露机制应该进一步扩大,并更全面地覆盖水温等物理气候风险因素。

气候对水电的影响:有好有坏

虽然研究结果显示投资组合层面的物理气候风险预计有所增加,但并非所有发电厂都会受到相同的影响。

依据EBRD现有水电投资组合状况,其年发电总量可能会有所减少。研究显示,组合中发电厂上游的大部分流域降水量或将减少,耗水量将增加,而水电厂又需要从上游流域取水,由此研判未来可用于水电发电的水资源有所减少。在温和气候变化条件(RCP4.5)下,这可能会导致整个投资组合的年平均发电量到2030年减少222GWh。当然,如果某些水电厂的上游流域因气候变化而变得更加湿润,这些水电厂的发电量就可能会增加。

在大多数情况下,气温升高会对水资源的可利用量产生负面影响。因为气温升高通常会带来更大的蒸发量,从而减少可供水量。不过对于上游地区中存在冰川雪山的水电厂而言,气温升高可能会导致更多冰川融化,带来水量的增加,从而可能在短期内提升发电量。

气候变化还改变了全球降雨模式,不同的地区降水量有增有减。例如,在EBRD投资组合的56座水电厂中,有14座预计由于上游流域降雨量增加,年发电量可能出现上升。

由于不同电厂间存在显著的气候风险差异,仅对气候组合进行整体性评估可能无法全面、细致地说明全部情况。对于更关心限制不良贷款等下行风险的贷款人,在将投资组合层面的发电损失分析转化为金融风险时需要细致分析每个电厂的具体结果。

风险披露至关重要,需要更多的指导和资源

不论是企业还是投资者,在低碳转型的过程中,评估和披露资产和投资组合的物理气候风险具有至关重要的意义。但鉴于目前气候预测和实际电厂运行数据目前都还存在一些局限性,进行精准评估仍颇具挑战。

尽管收集和披露高质量的数据是评估过程中最困难的部分,但还是有许多参与方可以协助完善这一过程。全球气候和水文数据开发人员应继续提高气候灾害数据的覆盖范围、可比性和精确性。电力公司也需披露电厂层面的发电数据和脆弱性数据,助力提高物理气候风险评估的质量。

此外,物理气候风险评估方法和工具在设计中应将资产层面的定制和评估纳入考量,并采用透明的方法论。整合特定资产数据和调整中断阈值的能力是进行更准确的物理气候风险评估的关键。投资者需要清楚地了解评估中的假设和局限性,以便能够做出明智的投资决策,迈向更具韧性的未来。

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