鉴于水电行业即将迎来指数级增长，必须实施一系列策略以提升水电设施的可持续性标准，推动行业迈向净零未来。在此过程中，防护涂层和修复复合材料发挥着关键作用。通过从根本上提升关键水电资产的完整性，这些产品有助于加速水电设施向更可持续的方向转型，从而促进行业脱碳进程。
水电的碳足迹
尽管水电的环境效益远超化石燃料替代方案，但与大多数其他替代能源一样，水电并非没有碳足迹。事实上，所有能源来源（包括可再生能源）在其生命周期中都会产生碳排放，主要源于制造、建设和运营过程。
据政府间气候变化专门委员会（IPCC）数据显示，承诺实现碳中和的水电项目（如冰岛的 Landsvirkjun），其平均温室气体（GHG）排放强度为 24 gCO₂-eq/kWh，即整个生命周期内每发一度电对应的二氧化碳当量克数。相比之下，煤炭的中位数数据高达 820 gCO₂-eq/kWh。
平均生命周期二氧化碳 2 当量排放量（来源：IPCC）
到 2050 年水电装机容量需翻倍
在考量水电对支持 2050 年实现净零排放路径（与《巴黎协定》一致）的巨大作用时，缓解其碳足迹的需求日益迫切。国际能源署（IEA）在《2050 年净零排放路线图》（2021 年修订版）中指出，水电所需的增长规模巨大：到 2050 年，水电装机容量需要“翻倍”，使该行业成为“到 2050 年电力组合中第三大能源来源”。
图片来源：国际能源署（IEA）《2050 年净零排放》路线图
呼吁对老旧工厂进行现代化改造
尽管到 2050 年水电装机容量“翻倍”至关重要，但实现这一目标的关键途径之一是国际能源署所描述的“现代化改造老旧电厂”。该路线图详细说明，从现在到 2030 年，全球水电投资总额的约四分之一（即 1270 亿美元）将用于老旧电厂的现代化改造。
关于这些“老化电厂”，据国际能源署（IEA）数据，北美水电站的平均年龄接近 50 年，欧洲则为 45 年。报告指出：“这些老旧机组数十年来一直按需供应负担得起且可靠的可再生能源电力，如今亟需现代化改造，以确保它们在未来几十年内以可持续的方式为电力安全做出贡献。”
利用工业涂层和复合材料延长水电站资产的使用寿命
工业防护涂层和环氧修复复合材料在“老旧电厂现代化改造”中发挥基础性作用，有力支持水电行业的脱碳进程。通过投资此类聚合物技术，可对老旧资产进行修复、保护和长期性能提升。这一过程有助于有效降低水电设施的碳足迹，使原本可能被退役、替换或填埋的资产重获新生。
成立于 1952 年的 Belzona 公司拥有多种防护涂层和修复复合材料组合，数十年来一直被用于提升水电站资产的效率和性能。根据所需的抗侵蚀性能等级，可指定使用环氧腻子 Belzona 1111（Super Metal）和复合修复聚合物 Belzona 1311（Ceramic R-Metal），以重建水轮机、导叶和水轮机壳体等区域的损伤并恢复其效率。
这些系统的提效能力在双组分环氧涂层 Belzona 1341（Supermetalglide）中得到明确体现。使用该高性能涂层后，泵等流体处理设备的效率在新设备上可提高高达 7%，在翻新设备上可提高高达 20%。
应用前的弗朗西斯式水轮机，可见明显损坏
环氧涂层的第一层，Belzona 1341 (Supermetalglide), 涂覆
如下面的图表所示，利兹大学的一项研究发现，与抛光不锈钢相比，Belzona 1341 (Supermetalglide) 的光滑度高出 15 倍。
抛光不锈钢与 Belzona 1341 (Supermetalglide) 的粗糙度对比。表面检查：利兹大学
双组分聚氨酯树脂 Belzona 2141（ACR 流体弹性体）可用于特别容易受到严重空蚀影响的区域，例如卡普兰水轮机叶片。该系统在超高流速下（高达 115 节且无损坏）提供卓越的抗空蚀保护。
应用 Belzona 2141（ACR 流体弹性体）在佩尔顿水轮机喷嘴头部
Belzona 的聚合物系统系列可在以下应用领域中指定，包括但不限于：水轮机、压力钢管闸门、发电机、螺旋形蜗壳、尾水管、变压器、厂房、控制阀、大坝、消力池和溢洪道。
减轻水电行业的碳足迹
通过投资工业防护涂层和环氧修复复合材料，可以显著延长水电资产的使用寿命。这反过来支持水电设施内更可持续的运营，从而有助于减轻该行业的碳足迹。