Biến đổi khí hậu – Nguồn nước – Thuỷ điện: Những mối tương tác (Kỳ 2)

ThienNhien.Net – Biến đổi khí hậu đặt ra nhiều thách thức đối với sản xuất thuỷ điện và tác động của nó đối với thủy điện mang tính hỗn hợp. Theo mô hình tính toán, nếu nhiệt độ tiếp tục tăng cao và lượng mưa giảm 10 – 20 % thì sản lượng thuỷ điện sẽ giảm tới 30%. Mặc dù vậy, đến nay vẫn chưa có dự báo chắc chắn nào đối với lượng mưa trong tương lai, cũng có thể lượng mưa sẽ tăng và biết đâu đó là tiềm năng để mở rộng sản xuất thủy điện.

Biến đổi khí hậu – Nguồn nước – Thuỷ điện: Những mối tương tác (Kỳ 1)

Dự báo cung và cầu về nước

Ảnh hưởng đến lượng nước và nhu cầu nước trong tương lai có 2 nhóm nhân tố: Trước hết, đó là nhóm nhân tố về khí tượng: nhiệt độ, hơi nước, lượng mưa… Đối với các dòng sông phụ thuộc vào sự tan chảy của tuyết và sông băng thì nhiệt độ là yếu tố vô cùng quan trọng, nhiệt độ còn có tác động đến sự gia tăng mực nước biển. Mực nước biển gia tăng làm thay đổi độ mặn của nguồn nước ngọt bề mặt và nước ngầm ở các vùng ven biển. Nghiên cứu giai đoạn 1961- 2003 cho thấy sự gia tăng nhiệt độ đã góp phẩn làm tăng mực nước biển 42%. Ngay cả trong điều kiện các khí nhà kính được kiểm soát ở mức ổn định thì nhiệt độ vẫn tiếp tục tác động làm dâng cao mực nước biển.

Thứ hai là nhóm các yếu tố mang tính xã hội: dân số, nhu cầu lương thực, thay đổi chế độ ăn uống, lối sống, tăng thu nhập nhờ kinh tế phát triển…cũng làm thay đổi nhu cầu nước trong tương lai.

Các nhà khoa học dự báo sẽ có những thay đổi về hạn hán và lũ lụt. Sẽ xảy ra những trận bão lũ sớm hơn. Thiệt hại cũng sẽ khủng khiếp hơn, trừ khi các quốc gia có những biện pháp kiểm soát thiên tai hiệu quả. Tuy nhiên nếu lượng nước trong các trận lũ được trữ lại thì đây sẽ là nguồn lợi lớn đối với ngành thuỷ điện, phục vụ tưới tiêu, cung cấp nước cho cả thành thị và nông thôn.

Ngược lại, lượng mưa ít và nhiệt độ cao sẽ dẫn đến hạn hán. Đây chính là yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi nguồn nước.

Biến đổi khí hậu và thuỷ điện

Trong những thập kỉ qua, biến đổi khí hậu đã có ảnh hưởng vô cùng to lớn đến ngành công nghiệp sản xuất thủy điện. Tại các nước Nam Mỹ như Cô-lôm-bi-a, Chi-lê, U-ru-goay, Bra-xin, thủy điện là nguồn cung cấp năng lượng chính và chịu nhiều tác động từ các hiện hiện tượng El Nino và La Nina.

Ở Bra-xin, nhu cầu năng lượng tăng cao cùng với hạn hán thường xuyên đã làm quá tải, gây trục trặc hệ thống sản xuất điện, riêng năm 2001 làm suy giảm 1,5 % GDP, khoảng 10 tỉ USD. Cùng thời điểm này, hạn hán cũng làm giảm mực nước ở Hồ Lớn ảnh hưởng đến công suất thủy điện một số vùng ở Canada. Năm 2007, thiếu mưa khiến cho hồ Volta, một hồ lớn nhân tạo – cung cấp tới 60% sản lượng điện cho Ghana, cũng rơi vào tình trạng khủng hoảng trầm trọng. Mực nước thấp hơn mức báo động cao nhất 1,5m.

Biến đổi khí hậu đặt ra nhiều thách thức đối với ngành công nghiệp thuỷ điện trong tương lai. Thông thường, ba nhân tố chính là gió, nhiệt độ và lượng mưa có ảnh hưởng trực tiếp tới sản xuất thuỷ điện. Nhiệt độ tăng làm tăng sự bốc hơi nước trong các hồ chứa (tốc độ gió cũng ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi) và sự làm mát tuabin; lượng mưa ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy. Những thay đổi thông thường của khí hậu sẽ không ảnh hưởng nhiều nhưng khi có những sự cố đáng kể thì ngành sản xuất nhiệt điện sẽ phải gánh chịu thiệt hại đáng kể.

Tuy nhiên, những dự đoán về xu hướng phát triển thủy điện rất khác nhau. Chỉ riêng ở châu Âu, các nhà khoa học dự đoán đến những năm 2070, sản lượng chung sẽ giảm trung bình 6%, riêng khu vực Địa Trung Hải là 20 – 30%. Trong khi đó, năng lượng thủy điện lại có xu hướng tăng ở Đông và Bắc Âu và ổn định tại khu vực Tây và Trung Âu.

Trong các thập kỉ tới, sông băng Andean có thể biến mất, ảnh hưởng đến thủy điện các nước Mỹ La tinh. Các bang Cô-rô-la-đô và Ca-li-pho-ni-a của Mỹ cũng sẽ bị giảm sản lượng thủy điện do giảm lưu lượng dòng chảy của sông.

Nhìn chung, nếu nhiệt độ tiếp tục tăng cao và lượng mưa giảm 10 – 20% thì sản lượng thuỷ điện sẽ giảm tới 30%. Mặc dù vậy, đến nay vẫn chưa có dự báo chắc chắn nào đối với lượng mưa trong tương lai, cũng có thể lượng mưa sẽ tăng và mở rộng tiềm năng cho sản xuất thủy điện.

Cần phải thích nghi

Tùy thuộc diễn biến của khí hậu, những tác động đối với ngành thủy điện sẽ mang tính hỗn hợp. Nó có thể hưởng lợi và phát triển ở vùng này nhưng lại bị thu hẹp, thiệt hại ở nơi khác.

Có ba kịch bản về khí hậu có thể xảy ra: gia tăng số trận và cường độ hạn hán, gia tăng số trận và cường độ lũ lụt, hoặc cả hai. Vấn đề khó ở chỗ sự thích ứng của ngành thuỷ điện trước sự biến đổi khí hậu sẽ không dễ dàng và thuận lợi chút nào.

Nhiều hồ chứa lớn đã được xây dựng và các tiêu chuẩn kỹ thuật được đặt ra dựa trên những sự cố, thảm họa từng trải trong quá khứ. Tuy nhiên, nếu trong tương lai cả tần suất và mức độ thiên tai gia tăng thì có thể những hồ chứa đó không đủ sức chống chịu và giữ nước. Lúc đó, người ta có thể nghĩ tới giải pháp gia cố công trình, song trong nhiều trường hợp biện pháp khắc phục này quá tốn kém và không khả thi. Một số nhà máy thủy điện mới hoàn thành hoặc đang xây dựng đã khắc phục được yếu điểm này khi đưa yếu tố rủi ro biến đổi khí hậu vào trong quá trình thiết kế.

Bên cạnh những khó khăn về việc thích nghi, một yếu tố khác có thể cản trở sự phát triển của thủy điện là việc đưa nội dung biến đổi khí hậu vào quá trình hoạch định sách lược. Các nhà lập kế hoạch ngành thủy điện thường nói đến tính rủi ro, không chắc chắn của các kịch bản do yếu tố khí hậu. Điều này có thể hiểu được, song không có nghĩa sẽ phải chờ đợi đến khi nhận biết rõ ràng về những rủi ro này thì mới hành động. Họ có thể thích nghi bằng việc chuẩn bị nhiều kịch bản với những giả thuyết khác nhau để giảm thiểu sự thiếu chắc chắn đó.

Chi phí cũng là một vấn đề đáng bàn. Các chuyên gia khuyến cáo cần cần phải dự phòng những những chi phí có thể phát sinh do yếu tố khí hậu vào bản thiết kế công trình ngay từ đầu. Bởi, việc gia cố, sửa chữa nếu xảy ra trong tương lai chắc chắn sẽ tốn kém gấp nhiều lần so với khoản dự phòng hiện tại.