可再生能源的全部意义在于它来源于我们不会枯竭的资源。以太阳能和风能为例——太阳不会停止闪耀，风也不会停止吹拂。（如果它们停了，我们将面临比如何为电器供电更严重的问题。）只要我们将这些能源技术部署在自然力量能发挥最佳作用的地方，太阳能和风能等资源就能为我们提供几乎无限的能源，而不会像化石燃料那样排放导致大气变暖的温室气体。
但是，有些可再生能源要棘手一些——而气候变化可能会使我们最喜欢的可再生能源资源更难利用。最近干旱的加剧就向我们展示了这可能会对我们利用水电造成多大的破坏。
理论上，你可以在不消耗水本身的情况下利用奔流或落水的水的动能，因此它不像化石燃料那样是有限的能源。2021年，它在美国产生了约2600亿千瓦时（kWh）的电力，约占该国总发电量的6.3%。它是美国第二大可再生能源，发电量是太阳能的两倍多。
亚利桑那州立大学可持续发展与创新全球研究所所长戴夫·怀特（Dave White）表示：“水电是本地区和世界许多地区可再生能源组合中非常重要的组成部分。”
但所需的大坝可能对环境产生负面影响。关闭湖泊和水库会伤害水生生物，甚至可能通过滞留分解中的植物和其他有机物质，导致温室气体排放增加。
它还需要大量的水集中在一个地方——这在气候变化的时代正成为一个问题。我们已经在西海岸看到这种情况，但随着世界不同角落的干旱变得越来越严峻，我们未来如何管理饮用水、农业用水和水力发电用水的模式最终需要改变。
气候风险分析公司Jupiter的首席执行官里奇·索尔金（Rich Sorkin）说：“没有规划和投资，地狱般的景象就会降临在我们身上。”
鲍威尔湖的水电困境
美国西部目前正经历1200年来最严重的干旱，引发了从野火到极端降雪减少，再到日益枯竭的水体中显现的古老尸体等一系列问题。如今，美国第二大水库鲍威尔湖正濒临干涸。
巨大的鲍威尔湖水为格兰峡谷大坝提供动力，该大坝为横跨多个州的约500万人提供电力，但目前其水位仅为支持如此大的能源生产所需水位的大约四分之一。更不用说，鲍威尔湖和格兰峡谷大坝是科罗拉多河系统的一部分，该系统为4000万美国人（占美国人口的10%以上）提供水源，并支撑着数十亿美元的农业产值。该河超过四分之一的区域目前处于“极端干旱”状况，这意味着农作物和牧场损失巨大，同时还存在水资源短缺和限制。
总部位于美国的清洁能源集团Enel North America的美国公共政策主管莫娜·蒂尔尼-劳埃德（Mona Tierney-Lloyd）说：“你很难想象一个巨大的水库在亚利桑那州——这个国家乃至世界上最干旱的地区之一——有多么重要。但它是为近七个州提供电力的主要场所之一。”
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本月早些时候，官员们宣布了一项计划，将鲍威尔湖通常流向亚利桑那州、内华达州和加利福尼亚州的约48万英亩英尺的水量留在鲍威尔湖中。美国垦务局水与科学助理秘书塔尼娅·特鲁希略（Tanya Trujillo）表示，这可以使水电再维持一年左右的运行。“科罗拉多河流域从未采取过这一步骤，但我们今天看到的情况以及我们预见到未来可能面临的风险，要求我们立即采取行动，”特鲁希略告诉《美联社》。
怀特说，这个问题不仅是因为水正在更快地蒸发。随着干旱的持续，对水的需求也在增加。
他说：“我们有环境状况、特大干旱、气候变化影响的交叉点。然后在需求方面，我们的需求在增加。我们地区用水量已远远超过河流的供应能力。而我们主要通过大坝、水库和输水系统等基础设施进行的传统管理策略，现在已经不足以应对我们面临的挑战了。”
水电如何工作？
水电自19世纪以来一直被使用，当时它首次为英格兰的一盏灯供电，四年后才进入威斯康星州的大型应用领域。到20世纪，它已遍布各地。
这项技术本身很简单：水库中的水通过进水阀被推入，进水阀可以阻挡碎片。接着，水通过一根大管道向下输送，管道的压力以对鱼类安全的と速度旋转涡轮机。这种旋转使发电机轴转动磁环中的铜线圈，产生电场——然后，你就获得了电力。然后，电力会被升压并输送到电网。水最终流入下游的河流，在那里理论上可以被重复利用于其他目的。
蒂尔尼-劳埃德说，但要使这样一个系统正常工作，就需要有足够的水位才能将水推入进水阀。“我理解的是，现在由于水位如此之低，涡轮机产生的电力不如它们原本能产生的那么多，”她说。“这是因为没有足够的水来推动水流的物理性质。”
当这种情况发生时，我们就面临两难境地：是将下游的水抽回水库以维持电力供应，还是将径流用于饮用和农业等其他关键用途，而让水库干涸？
法国CNRS和巴黎综合理工学院LMD实验室的水文学家扬·波尔彻（Jan Polcher）说：“高度管理的科罗拉多河将成为一个测试案例，看社会是否能够重新评估其优先事项并调整整个流域的管理规则。为了更关键的水用途，一些水权将被放弃。”
未来的干旱和水电
尽管西部干旱是水电脆弱性的一个典型例子，但它绝不是全球未来将面临这一问题或将遭受水电冲击的唯一地区。赞比亚已因类似原因经历电力短缺，巴西和中国也曾有过类似情况。
加州大学欧文分校能源研究员布莱恩·塔罗哈（Brian Tarroja）说，当水电不可靠时，人们通常会转向化石燃料。
他说：“你确实想建设新的资产，更多的可再生能源，更多的储能，更多的灵活性等等。但那需要时间。如果你现在出现短缺，边际资源通常是天然气。”
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塔罗哈补充说，在加强基础设施的同时，我们需要找到能够应对干旱和其他气候变化影响的新工程技术。这可能意味着需要开发在水量较少的情况下也能运行的工厂。他认为，更重要的是要确保也发展其他的可再生能源。否则，水电的不足将继续意味着我们又回到使用化石燃料。
怀特补充说，各地区也应开始讨论水权和优先次序。过去我们可能能够满足各种需求，但气候变化正在改变我们可以期望获得的水量。如果我们不努力公平地确定首先限制使用的领域，弱势群体可能会承担重负。
怀特说：“当我们决定将我们的财政和自然资源投入到生产一种社会效益，如经济生产力、环境保护或娱乐设施时，我们需要平衡这种投资组合。这将需要一个转型，因为水资源短缺影响着本地区和世界其他地区。我们需要准备好就如何优先考虑这些效益进行对话，尤其是在我们无法同时实现所有这些社会效益的时候。”
