摘要：伴随着全球变暖的加剧，人们在供暖方面使用的能源将会减少，而
在制冷方面使用的能源将会增加。这将导致用电量的激增，多数地区的用电高
峰将进一步攀升。人们对能源的需求会随着逐渐升高的气温和越来越少的水资
源变得更加迫切。在一些地区，能源生产与配送系统正在或即将面临海平面上
升和极端天气状况的考验。一些可再生能源可能受到气候变化的影响，比如一
些地区的水力发电将受制于降水或融雪模式的改变。关键词：能源气候变化全
球变暖降水极端天气电网石油天然气在全球变暖所带来的众多挑战之中，能源
问题处于核心的地位。人类的能源生产、消费行为正是全球变暖的主要原因，
而全球变暖又反过来影响能源的生产和消费。美国约87%的温室气体排放均来
源于此。与此同时，美国在其它方面也在增加能源的消费：人口向南迁移，特
别是西南地区，在那里空调的使用率较高；人均居住面积的增加；住宅与商铺
电气化程度的增加；空调市场的扩大化。在美国，许多由气候变化对能源生产
与消费造成的影响并未得到应有的关注。然而，其中的一些影响却对能源的生
产与消费有着非常明显的作用。比如，上升的气温将增加对制冷能源的需求，
并同时降低对供暖能源的需求。降水的变化会对水力发电带来潜在的影响，这
可能是正面的，也可能是负面的。飓风强度和频率的增加将造成墨西哥湾地区
石油天然气开采遭受更多的损失，比如2005年的卡特里娜飓风和2008年的艾
克飓风。人们对气候变化的关注导致了对电能需求的增加。尤其在那些由于气
候变化而变得越来越热的地方，以及那些之前对制冷的需要较少而未来制冷需
求将攀升的地方。电能需求的增长会随着人口向南方和西南方迁移而加快，那
里的人均用电量由于商业建筑和住宅使用了大量空调而不断上升。当前美国全
国一半的电能来自于煤炭，其二氧化碳排放量大，而能源利用率却不高，全国
缺乏非碳能源以及碳捕捉和碳存储技术的发展。局部地区情况：墨西哥湾石油
天然气墨西哥湾地区是美国的石油天然气主要来源之一，原油产量占全美30%，天然气产量占20%。全美有1/3的炼油加工厂位于墨西哥湾沿岸。几千个海上
钻井平台、几十个炼油厂以及几千英里的输油管道均面临着来自海平面上升、
飓风和热带风暴的威胁，例如卡特里娜飓风和丽塔飓风中断了墨西哥湾所有的
石油天然气生产，致使全美近20%的炼油厂停产，许多石油天然气管道被迫关闭。由于海洋变暖、冰川融化和陆地下沉等原因，在2050年至2100年墨西哥
湾部分地区(路易斯安那和东德克萨斯)的相对海平面将预计上升2至4英尺。
加上陆上和海上风暴的活动，该区域能源基础设施面临的威胁将进一步增加。
海上石油生产对极端天气尤其敏感。根据记录，2004年的伊万飓风损毁了墨西
哥湾7座钻井平台，另有24座钻井平台破坏严重，102条输油管道亦遭到破坏。2005年的卡特里娜飓风
和丽塔飓风损坏了100多座钻井平台和558条输油管道。由于缺乏相应的研究，气候变化对能源消费产生的其余影响并不为人们所熟知。例如在制冷方面，空调在运转的同时也会将空气中的水分带走，因此伴随全球
变暖而来的湿度上升将很有可能增加空调的用电量。另外，全球变暖将增加汽
车空调的使用率，而一些缺水地区将来为抽水消耗的能源也会提高。在一些地区，由降水或者融雪减少带来的缺水问题会变得愈发严重，并在各个行业间形
成激烈的水资源竞争。由化石燃料(煤、石油和天然气)生产出来的能源与充足
持续的水资源密不可分。在化石燃料为美国提供绝大部分能源的同时，能源的
生产过程对水的数量和质量也有着极高的要求。热电厂(使用煤炭、核燃料、天然气或石油)需要的水量惊人。在美国，发电厂的淡水需求量仅次于农业灌溉。在未来，许多地区的缺水状态很可能制约电能的生产。到2025年，亚利桑那、犹他、德克萨斯、路易斯安那、乔治亚、阿拉巴马、佛罗里达、加利福尼亚、
俄勒冈、华盛顿各州将受制于水资源匮乏。更多地区将由于干旱、人口膨胀和
汽车消费报告其它用水需求的增加面临同样的制约，而据保守估计，这种制约至少是季节性的。全美由于冷却水不足而暂缓或停工的新建发电厂正逐渐增多。面临着不同
水资源用途之间的竞争以及其它水资源匮乏产生的影响，能源产业可能被迫迁
移并发掘新的水源。这是气候变化给能源需求带来的众多交互影响之一。关于
水资源还有一个值得注意的问题，那就是水温。使用温水降温的发电厂水冷系
统其冷却效率必将降低。而且，从发电厂排放出来的温水将改变水生态系统的
物种结构。目前美国已经针对大型煤电厂和核电厂做出规定，化州天气，限制其排放水的温度。不管是使用化石燃料或者使用核能，热电厂的效率都与空气和
水的温度紧密相连，威县天气，高温会影响冷却效率，从而减少电能产出。虽然这种效应并不占太大的比例，但仅仅一个相对较小的变化也会给全国的电能生
产带来极大的改变。如果全美热电厂平均减少发电量1%，那将是每年250亿千
瓦时的损失，这大约等于200万美国人的用电量。某些地区的能源生产与配送
系统因为海平面上升和极端天气事件而遭受损失。l海平面上升全美能源基础
设施中有相当一部分位于海岸线上，其中包括发电厂、炼油厂以及接收石油和
天然气的各种设施。不断上升的海平面将很有可能带来一些直接的损失，比如
由水灾或侵蚀引起的设备损坏；另外还有一些间接结果，如将资产搬到高处所需的费用或者在更远的内陆地区建设新址，以及运输成本的上涨。美国东岸和墨西哥湾沿岸地区的地势相对平坦，并存在多处下陷，已被公认为极易遭受海平面上升影响的地区。局部地区情况：佛罗里达州的能源基础设施佛罗里达州的能源基础设施极易受到海平面上升以及风暴的影响。该州所需的大部分石油产品主要由3个港口承担，其中2个在东海岸1个在西海岸。在该州从飓风灾难中恢复的过程中，天然气分布、运输燃料分布和配送、发电及其配送等方面的互相依赖是需要解决的主要问题。l极端天气事件根据已观察到的结果和对未来的预计，更多的各种极端事件将给能源行业带来巨大的影响。在2005年，由飓风造成的能源行业直接损失约为150亿美元，而灾后的重建和恢复成本还尚未包含其中，极端天气对能源基础设施的损坏程度可见一斑。例如位于路易斯安那州海岸线上的Yscloskey天然气加工厂曾在卡特里娜飓风后被迫关闭六个月。极端天气造成的影响不仅仅局限于飓风。例如，承担着全美2/3电煤运输的铁路线经常需要经过河床，尤其在阿帕拉契山脉地区。更多的暴雨将会导致洪水暴发损坏附近的铁路和公路。这在中西部也是一个重要问题，在那里密西西比河曾于1993年和2008年两度泛滥成灾。能源设施的进一步发展必定会
受到诸多因素的制约，比如海平面上升、极端天气、以及为保护设施不受极端天气影响而追加的投资等等。从气温上升到极端天气，电网也极易受气候变化的影响。最为人所熟知的就是恶劣天气对输电线路的影响，例如冰暴、雷暴和飓风等。在2006年的热浪中，高温天气致使众多地区的电力变压器故障(包括圣路易斯、皇后区和纽约)，供电一度发生中断。在实际情况下，气候变化呈现出多种地域化的特征，而现有的气候变化模型还未能对其进行描绘，因此目前尚且无法预测电网受气候变化的影响到底有多大，泸定天气。但是，与天气相关的电网故障已经被认为是战略部署和风险管理所面临的巨大挑战。目前，全美发电量约9%来自于可再生资源。水利是迄今最大的可再生发电资源，占全美发电量的7%。与其它许多方面一样，可再生能源与气候变化也是联系紧密的，使用可再生能源可有效降低气候变化的程度，而同时气候变化也在影响着可再生能源的未来发展。水力发电是美国一些地区(尤其在西北部)的主要发电来源。在降水和融雪减少的地区，水力发电将会明显受到影响。在西部的许多河流已经检测到流量和水期的明显变化，这验证了全球变暖的有关预测。降水更多地以雨水而非冰雪的形式出现、积雪减少、最高径流量提前以及其它相关因素正逐渐影响着水力发电的能力。水力发电对降水和河流流量的变化相当敏感。比
如，降水每减少1%将导致流量减少2%~3%，而科罗拉多河盆地流量每减少1%将
导致发电量减少3%。发电量的变化之所以被如此地放大，是由于在河流盆地中
的河流通常要流经多个水利设施。气候对水力发电的影响发生于当河流径流量
的大小或时间发生变化的时候，比如更加炎热的天气导致积雪和冰川的水资源
自然存储量降低。在美国西部，冰川、积雪以及与之相关的径流量正在减少，
而未来预计的减少量将更大。另外，岗子天气，气温、湿度或风等受气候变化影响的因素导致了水量、水质和水温的变化，进而对水力发电产生影响。空气和
水温度的上升增加了水库的蒸发量，楚雄天气，减少了水力发电以及其它用途的可用水总量。位于干旱或日照充足地区的大型水库，比如位于亚利桑那州与内
华达州交界处科罗拉多河上的米德湖，对全球变暖带来的蒸发量上升尤其敏感，这意味着可用的水会越来越少。在鳟鱼、鲑鱼或其它冷水鱼类的坝区，温暖的
水库可能会对鱼类的生存产生决定性的后果，为此减少水利工程的发电量就在
所难免。上述如此众多的方方面面都会进一步加剧对水资源的激烈争夺。气候
变化对其它可再生能源同样存在影响。例如，云层的变化将影响太阳能发电，
风的改变影响风力发电，气温和水资源的变化影响生物能(尤其对于需要水资源的生物燃料)。局部地区
情况：阿拉斯加迅速升温的能源影响阿拉斯加的气温上升是美国其它地区的2倍。在阿拉斯加，覆盖着冰雪的地面是冬天主要的交通
条件，然而气候变暖缩短了寒冷季节的长度。由于天气变暖，用于勘探和开采
石油天然气的设备在冻土上工作的时间缩短了，该州北坡的石油天然气生产也
因此受到影响。另外，由于冻土开始解冻，以冻土为基础的建筑物、管道、机
场和安装在海岸边的石油天然气设施等也需要投入成本进行维护。气候变暖的
同时也会带来一些其它结果。海上冰面的融化变薄可增加船只在北冰洋盆地海
域的通过性，但各个区域的情况有所不同。海上勘探开采则能够得益于冰面的
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