氣候變遷持續衝擊全球，今年夏天北半球的氣溫創新高，加上長期無降雨，河川降到歷史低點，缺水現象嚴重，影響各國經濟發展和民眾生活，在美國德州的恐龍谷州立公園甚至因為河川乾枯，使長期藏在水底的恐龍足跡露出。
而缺水，不僅造成工廠停止運作、運河無法運輸貨物、甚至農損等，全球許多依賴大壩發電的水庫型電廠，水位過低和水溫上升都影響發電系統的運作，使發電量減少、甚至停止運轉。
水力發電大國因缺水，發電量砍半
舉幾個靠水發電的大國為例：
- 美國最大水庫胡佛水壩，每年發電量足夠供應130萬人使用，乾旱問題導致今年發電量剩下去年的將近一半。
- 義大利五分之一的電力靠大型水力發電，該國今年夏天的水力發電量不到去年夏天的一半，這是工業史上從未有過的情況。
- 義大利北部缺水尤其嚴重，由於降雨、雪量減少、雨水溫度升高，加上需要將有限的水量導至其他民生必需用水（如灌溉系統），因此多數發電廠被迫停止運轉。
- 法國是歐盟國家中水力發電容量最大的國家，今年上半年發電量較前年同季度少了四分之一。
- 凈零探排模範生挪威的再生能源發電量已經超過總電力使用量，而全國總發電量中，大約有88%來自水力發電，而有「歐洲蓄電池」之稱的挪威也因缺水緣故，宣布未來可能限制電力出口，甚至國內的限電。
台灣颱風不來，用水量少三分之一
台灣狀況一樣嚴峻，我國有三分之一的用水量來自颱風，而今年一個颱風都沒登陸，且已經連續3年沒有颱風侵台。根據台灣水庫即時水情統計，今年夏天新山水庫蓄水率跌破5成，中南部的曾文水庫、霧社水庫，蓄水率也都不到五成，連號稱雨都的基隆都缺水，延續去年上半年堪稱80年來最嚴重的全台大旱，今年可能再破紀錄。
缺水，但小水力持續在發電！這是什麼道理？
水庫式的大型水力發電顯然是逃不過旱災的危機，但20,000kw以下的小水力運作方式和大水力式不一樣的。根據「再生能源發展條例」的定義，小水力是利用既有的水利設施，而這除了天然的河川、瀑布之外也包含圳路、污廢水、地下伏流水等。不同於大型水力發電廠，小水力所使用的水源很多是維繫人們生活的水，這些水量不大但很穩定，且具有可蓄積、可引導的特性，因此這樣的水域很多是必須保持全年有水的狀態，比如灌溉溝渠、自來水廠通常不太容易停水，因為一停水民生必需就會斷鏈。
小水力發電的關鍵就在「選址」，主要影響小水力發電的要素有兩個：水的高低差（H）和水量（Q），若能選到源源不斷的水、加上有高地落差的水頭，基本上可以一年24小時一年365天不間斷發電（需扣除歲修）。小水力的水基本是人為可控，那要怎麼控？小水力發電可簡單分為離槽式和在槽式兩種，離槽基本上就是拉壓力管的方式引導水源到發電處，在槽則是利用既有圳路發展的發電形式。而根據前述小水的水流雖小卻是源源不絕，可以透過人工引流達到Q，並透過設備的設計來符合需要的H，讓機組能夠維持穩定的運轉。
小水力發電對環境影響極低、且長年可運轉，設備年利用率是太陽能的6倍多、躉售費率又低於光電和風電，是最好的再生能源基載電力，也相對不會受到氣溫或雨量的影響，是極端氣候下水力發電的一個解決方案。
不是杯水車薪，是救命水
讀者可能會認爲，那麼厲害那到沙漠用小水力發電看看？當然這麼「極端」的狀況是不可能的，本文提到的小水力基本上還是要有水，只是不用那麼多水，就可以轉換出需要的綠電。
小小的水流、不小的發電量，只要選對位址，這個綠色基載可以在多點開發，乾旱時期仍能持續穩定發電。日本已經示範，以多點開發的小水力取代一個大型水力發電，既不影響環境又能擁有基載電力穩定的特性，積少成多也能達到相當可觀的發電量，小水力發電就是台灣這個海島型國家現在需要的解答。
（首圖來源：pixabay）
