一个仍然让我感到惊讶的统计数据是,总的来说,发电部门每年抽取的水比美国任何其他部门都多——比农业、工业和商业部门都多,比我们作为居民消耗的水还多。,水力发电是天然的水密集型发电:它使用水作为燃料。煤炭、天然气和核能发电也需要大量的水。初级燃料用于烧水,产生蒸汽,蒸汽通过其压力使涡轮机转动。水也被用来冷却蒸汽,从而提高发电厂的效率。即使是集中的太阳能发电厂也需要大量的水,不幸的是,它们在沙漠中运行得最好,沙漠是一个资源匮乏的景观。,能源系统对水的依赖留下了一个悬而未决的问题:发电是否容易受到缺水加剧的影响?这个问题特别重要,因为我们预计随着气候变化,干旱的频率和严重程度会增加。南加州大学的Jonathan Eyer和我在RFF的一篇新讨论论文《缺水是否会使发电组合转向化石燃料?来自美国的经验证据》中阐明了这些问题。为了估计缺水对美国电力生产的影响,我们使用了2001年至2012年间美国各发电厂月度发电水平的计量经济模型。我们的主要发现是,水资源可利用性的减少减少了水力发电厂的发电量,水力发电厂是该国可再生能源发电量的最大份额。这不是一个令人惊讶的结果,但它的规模很大:在我们的样本中,将平均植物放入中度干旱条件下,将导致水力发电量减少27%。,此外,我们发现,水密集度较低的燃料发电量有所增加,尤其是美国西部的天然气发电量。我们还发现了暗示性的证据,表明煤炭发电量略有下降,而天然气发电量则有所下降。之所以出现这种转变,是因为平均而言,天然气发电比煤炭发电更节水。,那么,这些影响意味着什么呢?因此,从可再生能源(如水电)到化石燃料(如天然气)发电的任何转变,在其他条件相同的情况下,都会增加二氧化碳(CO2)的排放,我们直接在州一级估计了这种影响。水资源短缺的增加增加了二氧化碳和其他空气污染前体——二氧化硫和氮氧化物的排放。我们估计,仅由二氧化碳排放引起的电力部门缺水的社会成本就为每个州每年5100万美元(2015美元)。也就是说,将我们样本中的平均州置于中度干旱状态一年将导致约5100万美元的经济损失。然而,这一估计不包括任何其他市场或非市场影响,如电价或空气污染对人类健康的损害。,我们的研究结果确定了水和能源系统之间的一个重要反馈:干旱导致的电力-燃料组合变化将发电转向化石燃料。我们的分析只是难题的一部分。我们根据美国电力行业可观察到的历史趋势来估计单个社会成本。随着气候变化、人口增长和经济增长继续给世界各地的能源系统带来压力,未来的研究和政策必须纳入水和电之间的相互依存关系。