中亚的能源转型取决于水安全

更加综合和灵活的电力系统可以为中亚国家提供更大的空间来应对干旱、水电波动和水资源竞争需求。

来源:《外交家》_经济

中亚正在构建新能源体系。乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦正在迅速扩大太阳能和风力发电以及电池存储,吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦正在扩大其水力发电能力,该地区各国政府正在投资加强跨境电力连接。哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦也都在推进核电发展。

这些项目通常被视为该地区能源转型的独立部分,但它们越来越多地通过一个关键变量:水联系在一起。

随着电力需求的增长,气候变化正在使中亚的水文变得更加不可预测。干旱会限制水力发电,极端高温会增加电力需求,灌溉系统消耗大量电力,而新一代资产必须能够在与历史平均水平截然不同的水条件下运行数十年。

这既带来了挑战,也带来了机遇。更加一体化和灵活的中亚电力系统不仅可以降低能源转型的成本,还可以降低该地区遭受水冲击的风险。

五种能源系统,一个区域机遇

中亚没有单一的能源模式。哈萨克斯坦仍然严重依赖火电和燃煤发电。尽管太阳能、风能和电池存储正在迅速扩张,但乌兹别克斯坦的系统仍然主要以天然气为基础。吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦严重依赖水力发电,而土库曼斯坦主要依赖天然气。

这些差异通常被视为漏洞,但它们也可以创造互补性。水电和水库可以为可变可再生能源份额不断增加的系统提供灵活性。太阳能和风能可以减少对水文条件的依赖。火力发电可以在存储扩展的同时提供稳定的容量。跨境电力贸易可以让各国利用这些不同的资源,而不是每个国家都试图维持一个能够独自应对各种突发事件的孤立系统。

整合的经济理由已经很充分。 Agora Energiewende 和中亚大学的模型表明,哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和吉尔吉斯斯坦之间更深层次的一体化,再加上更强的输电和更大的可再生能源部署,到 2035 年,与当前计划相比,年度系统成本可减少约 35 亿美元,即 18%。

世界银行的区域电力市场互联与贸易 (REMIT) 计划正朝着同一方向前进。其目标是将年度区域电力贸易量增加到至少15,000吉瓦时,将输电容量扩大到16吉瓦,并实现高达9吉瓦的清洁能源。

但仅靠互连并不能保证复原力。上个月,哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦都报告了8月14日停电。地区停电的原因似乎是吉尔吉斯斯坦托克托古勒水电站的两台机组突然关闭,扰乱了统一电网的供电。然而,吉尔吉斯斯坦当局否认托克托古尔的问题是造成邻国一系列停电的原因。

历史平均值变得越来越没用

然而,简单地将问题描述为“水量减少”,忽略了气候变化对该地区造成的影响的一个重要部分。对阿姆河盆地的研究表明,冰川加速融化和降水变化可以在某些时期暂时维持或增加流量,即使季节性、年际变化和极端情况发生巨大变化。

无论如何,教训是互联本身并不一定会带来弹性。邻国的太阳能峰值可能会在相似的时间出现,而干旱会减少水力发电量,就像极端高温会增加电力需求一样。因此,区域一体化需要伴随着存储、灵活发电、需求响应、更强大的电网和协调的运营规则。当另一种关键资源(水)受到限制时,这些还可以为各国提供更大的灵活性。

正如我在《外交家》上一篇文章“中亚的水危机正在成为地区经济风险”中所说,水资源短缺不再只是一个环境问题。它日益成为一种经济、基础设施和区域合作风险。世界银行报告称,过去 60 年来,中亚地区的冰川表面积已减少约 30%。对于乌兹别克斯坦,预计可用水量将下降 30-40%,而灌溉需求将增加约 25%。

对于能源规划者来说,这种区别很重要。今天建造的水库、水电站、核设施、传输系统或灌溉网络将运行数十年。因此,相关问题不仅仅是中亚现在有多少水,而是这些水到达的可靠性如何、何时到达,以及在当今正在建设的基础设施长达数十年的生命周期中将面临哪些竞争需求。

水电特别清楚地说明了这个问题。吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦严重依赖水力发电,其水库可以为包含更多太阳能和风能的区域系统提供存储和平衡服务。但水库运营也会跨境分配成本和收益。上游国家可能更愿意保留水用于冬季发电,而下游农业系统则严重依赖夏季放水。在干旱期间,协调这些优先事项变得更加困难。

因此,水管理并不是能源转型的外部环境约束。它越来越成为能源安全本身的一部分。

水与能源的关系

水不仅对中亚的能源系统至关重要,而且这些系统的运行也需要能源。根据世界银行项目文件,乌兹别克斯坦约 240 万公顷的灌溉土地依赖于抽水,约 1,700 个抽水站每年消耗约 7.2 太瓦时的电力。

对泵站进行现代化改造、减少损失并提高灌溉效率可以同时减轻稀缺水资源和电力需求的压力。实际上,水效率本身就可以成为一项能源安全投资。更简单地说:水效率也是能源政策。

但反过来也同样重要:能源灵活性可以成为水弹性的一种形式。

乌兹别克斯坦到 2025 年将通过太阳能和风能发电 10.5 TWh,并正在迅速扩大电池存储,另外 884 MW 的存储计划于 2026 年投入运行。

可变的可再生能源发电本身无法取代每种形式的固定发电能力。但这不是相关的比较。重要的是太阳能、风能、水力发电、存储、灵活发电、效率、更强大的电网和电力贸易的多元化投资组合是否可以减少系统对任何单一燃料来源、河流状况或发电设施的依赖。

那么核能呢?

停止仅就立方米进行谈判

水安全就是能源安全

考虑水力发电量下降的干旱年份。在多元化程度较低的系统中,政府的选择较少:增加化石发电、减少电力供应或对水库运营施加更大压力。在更加灵活的区域系统中,进口、太阳能和风能发电、存储、灵活发电和需求响应可以吸收部分冲击。

虽然这些都不会产生更多的水,但它仍然做了一些重要的事情:更灵活的电力系统扩大了水资源管理者的选择。政府不再仅仅围绕眼前的电力短缺来优化水库,而是有更多的空间来考虑灌溉需求、生态流量、干旱储备和下游需求。相反,更高效的灌溉和抽水可以减轻电力系统的压力。

因此,水与能源的关系不仅仅是两个部门争夺稀缺资源的故事。在适当的条件下,对一个领域的投资可以增强另一个领域的弹性。

同样的水意识方法应该适用于中亚新兴的核计划。核电可以提供稳定的低碳电力并使发电组合多样化。这些特征对于那些面临快速增长的电力需求、同时试图减少对化石燃料依赖的国家来说很有吸引力,哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦都适合这种描述。两国都在寻求建设第一座现代化核电站。

但核项目是长期存在的基础设施。因此,需要根据未来而不是历史条件来评估它们对复原力的贡献。这意味着要考虑未来的水供应和冷却需求以及极端高温、施工时间表、生命周期成本、安全和废物安排、融资风险以及能够提供类似系统服务的替代投资组合。

水本身并不是支持或反对中亚核电的理由。它是决定特定项目是否增强更广泛系统弹性的变量之一。更有用的问题不是核电是否与该地区的能源转型本质上兼容,而是在什么技术、金融和环境条件下,它有助于建立一个能够在更大的气候和水文不确定性下运行的系统。

更加一体化的能源系统可以创造灵活性,但仅靠基础设施并不能解决中亚的水资源紧张局势。制度问题同样重要。区域水谈判传统上主要关注分配:每个国家应获得多少水?利益分享提供了看待同一条河流的不同方式。

水库的作用不仅仅是容纳特定体积的水。根据其运行方式,它可以发电、调节季节性流量、支持灌溉、维持干旱储备、减少洪水风险,并通过区域电力贸易创造经济价值。因此,相关问题不仅是谁接收了多少立方米,还包括协调管理提供哪些服务以及如何分配成本和收益。

中亚可能很快就有机会检验这一原则。吉尔吉斯斯坦的 Kambarata-1 水电项目是通过与哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦的三边合作伙伴关系开发的。这创建了一个潜在的框架,将联合投资与商定的水库制度、电力采购、干旱储备和可衡量的下游服务联系起来。

中亚以外地区也有先例。根据塞内加尔水利管理组织(OMVS)条约框架,马里、毛里塔尼亚和塞内加尔共同拥有包括马南塔利大坝在内的主要基础设施。其效益包括水力发电、灌溉、航运和水调节。该模式不能简单地移植到中亚,但马南塔利展示了一个重要原则:可以围绕可衡量的基础设施和监管服务来组织合作,而不是围绕一国“出售”另一国水或能源的想法。

各国可以联合模拟不同的运行机制如何影响发电、灌溉可靠性、生态系统流动和抗旱能力。然后,他们可以围绕协调运营所创造的额外利益进行联合融资、电力合同或服务付款的谈判。这将代表地区水外交的重大变化:从主要就稀缺问题进行谈判转向就价值问题进行谈判。

中亚并不缺乏区域机构或国际倡议。水分配和电力协调机制已经存在,中亚水和能源计划以及世界银行支持的新区域项目等计划旨在加强基础设施、数据、水管理和跨境合作。更艰巨的任务是将对话和建模转化为共享的干旱程序、协调的基础设施决策、可投资的项目和可预测的运营规则。

经济风险是巨大的。世界银行 2026 年 7 月的区域分析显示,国家供水系统之间合作不足的成本每年超过 45 亿美元。与此同时,REMIT计划旨在深化区域电力互联互通和贸易,为一体化带来更大的长期经济收益创造一个平台。

因此,中亚的能源转型不会仅仅通过增加低碳产能来取得成功。如果由此产生的系统在热浪和干旱期间保持可靠、消费者负担得起、与生态系统需求兼容并且在共享河流流域具有弹性,那么该系统就会成功。

水安全不是反对能源转型的理由;而是能源转型的理由。这是做好设计的一个条件。

更深层次的机会是超越仅就立方米水进行谈判,并就水和能源合作可以创造的更广泛利益进行谈判。如果中亚国家能够将这一原则转化为共享证据、可衡量的服务、联合投资和可预测的运营安排,水可能不仅成为该地区能源转型的制约因素,而且成为深化区域合作的最有力动力之一。

披露:本文得到了 Friedrich-Ebert-Stiftung (FES) 的支持。本出版物中表达的观点和意见并不一定反映 FES 的观点和意见。