今天发表在《自然可持续发展》杂志上的一项新研究发现，除非采用智能设计，否则使用水电大坝产生低排放能源可能会给食品生产等其他经济部门带来问题。

实现联合国可持续发展目标需要获得可持续电力，但全球仍有700亿多人缺乏可靠的电力供应。人们越来越多地呼吁使用水电、风能和太阳能等可再生能源来满足不断增长的全球电力需求和气候目标，能源规划者和投资者正急于减少电力生产中的二氧化碳排放。

当今最常见的大规模可再生能源是水力发电，占40%，其中55%来自太阳能和风能。水力发电的最大优势在于其灵活性 - 快速打开或关闭它的能力意味着它可以像一个巨大的电池一样，在风能和太阳能不足时平衡电网。当战略性地操作时，它可以允许系统对这些间歇性能源做出更多反应。

然而，由曼彻斯特大学专家领导的一项研究发现，仅以此目标运营水电可能会对其他部门产生负面影响，例如依赖于当前大多数水电大坝使用方式的食品生产 - 生产持续供应“基本负荷”能源。

它强调了发电系统如何嵌入复杂的人类自然系统中，其中变化对水，食物和环境的影响程度不同。该研究表明，巧妙地使可再生能源多样化并战略性地连接它们可以创建低排放资源系统，帮助全球缓解气候变化。

在加纳，研究人员使用人工智能辅助的设计工具，展示了平衡的管理和投资策略如何帮助校准水电、生物能源、太阳能和风能的良好角色和位置。他们发现，解决方案是通过全国范围内的战略思维和仔细的多部门分析带来的更好的设计。

如果从一开始就避免水电再操作的多部门冲突是一个目标，并通过先进的系统规模设计方法得到缓解，那么可以找到出色的解决方案，减少排放并保证其他经济部门在需要的时间和地点获得水。

在减少温室气体排放方面进行权衡取舍需要政府内部(通常是跨多个部委)进行重大的政策和业务整合，但很少有国家有能力识别和谈判此类问题。该设计工具将帮助规划者考虑不恰当地重新运营能源系统以专门增加间歇性可再生能源对水、食物和生态系统的潜在负面影响。相反，它有助于以平衡多部门性能同时减少 CO 的方式投资电力系统2排放。

“加纳除了减少温室气体排放外，还有许多发展优先事项，以实现我们在《巴黎协定》下的承诺，”加纳科学与工业研究委员会(CSIR)高级研究科学家Emmanuel Obuobie博士说。“这项研究显示了在选择基础设施投资时如何在系统规模上平衡不同的环境，经济和社会目标。