摘要
火力发电厂需要水来冷却。这种冷却水通常含有大量的小型幼鱼，它们会在冷却系统中痛苦地死去。我估计，一个典型的美国人每年使用电力可能会导致大约1000(?)条小鱼的死亡。转向太阳能发电有助于避免这些可怕的鱼类死亡。你可以直接在自己的房产上安装太阳能板，或者在你所在地区注册"社区太阳能"项目（如果有的话）。
在进行大部分研究时，我假设每年杀死1000条幼鱼是一个相当大的问题。然而，在这个项目的最后，我试图确切地弄清楚发电厂杀死的幼鱼有多大。我不确定答案，但它们可能相当小，也许只有2到4毫米左右？一条幼鱼可能比蚂蚁的神经元还少。如果是这样，那么相对于其他优先事项，这个问题可能就不那么重要了，尽管值得再次确认这是否正确。发电厂冷却系统对无脊椎动物造成的痛苦可能比对鱼类造成的痛苦更重要，也可能不是。
在这个话题上的工作可能远不如推广鱼类、虾类和昆虫的人道屠宰那么具有成本效益，所以我不想分散动物倡导者对那个更重要任务的注意力。人道屠宰（如果按预期进行）会用较少痛苦的死亡方式取代可怕的死亡。相比之下，从发电厂冷却系统中幸免的鱼类之后仍然会遭受可怕的死亡。
目录
注释
自2020年以来，我一直打算写一篇关于用电杀死鱼类的文章，但我一直没有时间，因为我想做更彻底的研究，以确保我正确理解了一切，并阅读各种研究的细节。我最终得出结论，我可能永远也不会有时间做所有这些研究，而是决定写下我已经知道的大纲，这样其他人也许可以通过完善细节来推进这个项目。因此，我快速写了这篇文章，没有引用很多来源或做彻底的研究。
除了我在这里写的内容，我还有一些笔记和未解决的问题，如果有人计划对这个话题做更多研究，我可能会与他们分享这些笔记，尽管我可能会花一些时间来整理这些笔记。
杀死鱼类
产生电力的化石燃料和核电厂通常需要水来冷却。它们吸入大量的幼鱼和其他水生生物（Sierra Club 2011），这被称为"卷入"。大多数被卷入的鱼可能会因温度的快速变化、物理损伤和/或氯等化学物质而死亡（Tetra Tech, Inc. 2008，第1-4页）。（我看到过一些研究表明，大约65-100%的被卷入的浮游动物可能在通过冷却系统时存活，但我没有深入研究细节。在这篇文章中，我只关注鱼类，因为它们比浮游动物更有感知能力。）
这里是一个快速尝试，试图量化美国人每年因用电而杀死多少幼鱼，尽管我没有仔细阅读这些数字的细节，所以在有人检查它是否正确之前，请将这个估计视为暂定的：
- Steinbeck (2008)在表1中列出了发电厂平均幼鱼浓度的各种估计。数字范围从每立方米0.0446到3.6844条幼鱼，但大多数数字的数量级约为每立方米~1条幼鱼。图1和图2也显示了同样的情况。（这些图还显示在一年中较暖的月份幼鱼浓度更高，这表明在夏季用电比冬季更糟糕。）
- Riverkeeper (n.d.)说："发电厂以惊人的数量杀死鱼类。每年，发电厂从美国的海洋、河流、湖泊和水库中抽取超过70万亿加仑的水，杀死数十亿成年和幼年鱼类和贝类、幼虫、卵和其他生物。"70万亿加仑是一个有点旧的数字，自大约~2010年以来，发电厂的用水量已经略有下降。如果你在Google图片搜索{thermoelectric water use}，你可以看到这个趋势。为了简单起见，我将坚持使用70万亿加仑。
- 70万亿加仑 = 0.3万亿立方米。乘以每立方米~1条幼鱼，得到美国发电厂每年杀死~3000亿条幼鱼。美国人口略多于~3亿，所以这相当于每个美国人每年杀死~1000条幼鱼。
这个数字可能高或低一到两个数量级。而你确切杀死多少鱼取决于你的电力来自哪里。
我还尝试过使用特定电厂杀死的幼鱼数量估计来进行这个计算，并与这些发电厂服务的人数进行比较。通常，一个大型发电厂每年会杀死几十亿条小鱼，并为几百万人提供服务，所以这再次得出每人每年大约103条鱼的结果，尽管数字各不相同。例如，根据2008年的一篇文章，纽约州前印第安角核电站每年杀死多达12亿条鱼卵和幼鱼，根据维基百科，它产生的电力足以满足纽约市25%的需求（2008年纽约市人口约为800万，所以25%是200万人）。（在这种情况下，我不确定12亿中有多少是卵，多少是幼鱼。我看到过两个其他发电厂的卷入估计，其中杀死的幼鱼数量大约是杀死的卵数量的10倍。我还看到过一个估计，其中杀死的卵比幼鱼多。）
美国电力使用的略多于1/3是住宅用电，而其余主要是商业和工业用电。所以家庭用电可能每年只杀死每个美国人~1000/3条鱼。
许多有效利他主义者支持（现代）核能，因为它比其他非化石能源有许多优势。然而，核电站实际上每兆瓦杀死的鱼比化石燃料发电厂稍多。
节约用电
减少杀鱼的一种方法是减少用电。例如，我尽量在夏天使用风扇而不是窗式空调，除非天气特别热/潮湿或我在运动。在冬天，为了减少暖气使用，当天气特别冷时我会穿几层衣服。
我对电动汽车、加密货币、大型语言模型等新技术所需的大量电力感到不安。
如果你的电力来自火力发电厂，天然气供暖可能比电力供暖造成的动物痛苦更少，尽管我没有对所有影响这种比较的不同因素进行全面分析。如果你确实使用电力供暖，热泵比普通电暖器更有效率。良好的家庭隔热可以显著减少供暖需求。
太阳能发电
节约用电只能做到一定程度，随着世界向电力供暖、电动汽车等方向发展，未来电力需求将会增加。解决方案的另一部分是转向不是由杀鱼发电厂生产的电力形式，如太阳能和风能。如果你想自己生产电力，默认选择是太阳能。
太阳能板通常每天只接收4-5小时的峰值阳光。阴天时、冬季等情况下产量较少。所以在某些时候你仍然会创造对发电厂电力的需求。如果你在白天产生的电力超过你的需求，这会减少其他人使用的发电厂能源。然而，一旦你所在地区有足够多的人在白天使用太阳能发电，那么你可以抵消的剩余白天发电厂电力就会减少，如果我理解正确的话？从长远来看，将白天产生的电力储存在电池中以供夜间使用可以在某种程度上帮助解决这个问题。（我不是这方面的专家。我的观点只是说情况并不像说每多产生1千瓦时的太阳能电力就减少1千瓦时的发电厂生产那么简单。产生的时间以及你周围的其他人在做什么可能也很重要。）
住宅太阳能
在美国，联邦住宅清洁能源信贷可抵消2032年前安装太阳能板成本的30%。
对于住宅太阳能，大多数人在屋顶上安装面板以节省空间，但我认为应该在地面上安装，原因如下：
- 你不必在屋顶上打洞。
- 当你需要更换屋顶时，你不必为此拆下面板。
- 从地面上的面板上清除积雪更容易。（如果你确实要清除面板上的积雪，要小心不要刮伤玻璃，这会降低它们的效率。）
- 覆盖草地的面板会减少到达植物的光线，这可能会减少初级生产力。光合作用和化学合成产生的储存能量驱动地球上所有生物痛苦，所以这些过程在某种意义上是所有（生物）邪恶的根源。阻挡光线到达地面可能会减少光合作用。话虽如此，我怀疑在草坪上安装太阳能板对植物生长的减少并不那么大，而且阴凉有时甚至可以通过减少炎热天气的水分损失来帮助植物，这是不幸的。一些关于农光互补的研究表明，太阳能板可以增加某些作物的产量，但其他作物更依赖光线，在有太阳能板的情况下生产力较低。
如果你在地面上安装太阳能板，你可能需要定期修剪周围的草，以防止树木在那里生长。修剪草坪是一项暴力活动，会杀死大量的虫子，有时甚至会杀死青蛙等脊椎动物。在太阳能板下铺碎石似乎更好，可以避免修剪的需要，并防止更多的光合作用（Tomasik "Convert ..."）。
社区太阳能
如果你不能或不想在自己的房产上安装太阳能板，另一个选择是在你所在地区注册"社区太阳能"提供商，如果你所在的州有的话。社区太阳能允许任何支付电费的人（包括租户）使用太阳能。我的印象是，从推动生产远离杀鱼发电厂的角度来看，社区太阳能基本上和住宅太阳能一样好。
社区太阳能在当地太阳能农场生产电力。这比住宅太阳能有一些优势。由于规模经济，太阳能农场生产的电力每瓦特的成本约为住宅太阳能的2-3倍。此外，如果电网已经有太多电力，太阳能农场可以断开连接（我不确定这是否是正确的说法），而我的印象是这对住宅太阳能来说不太常见。
住宅太阳能比社区太阳能有一些优势。从长远来看，如果你计划长期住在同一所房子里，住宅太阳能通常可以节省资金。你房产上的太阳能板不会有通过电网传输的损失。太阳能农场经常面临当地社区邻避主义者的反对，而住宅太阳能避免了这一点，因为你是在自己的后院安装面板。
社区太阳能通常保证可以减少你5-15%的电费。然而，社区太阳能有时会因为你的公用事业公司和第三方公司之间的沟通问题而带来更多的行政麻烦。
我认为社区太阳能项目通常会自动调整以适应你的用电量，这意味着你不必提前计算出你将来会使用多少电力。对于并网住宅太阳能，多余的电力生产将被送到电网供你的邻居使用，这是好事，尽管我也听说当太多家庭以不受管制的方式这样做时，可能会给电网造成问题。
一次性冷却的替代方案
许多发电厂使用"一次性冷却"，这意味着水被吸入，用于冷却，然后放回环境中。这种冷却方式使用最多的水，因此杀死最多的鱼。还有各种其他使用更少水的冷却方式。表面上看，这些替代方案会造成更少的鱼类痛苦，尽管我想更详细地检查这个问题以确保。我的印象是，一次性系统中的水温度大约上升10-25°F（Tetra Tech, Inc. 2008，第1-4页），但从未接近水的沸点，所以也许热量对鱼类来说并不是极度痛苦的？同时，也许一些使用更少水的冷却系统会让冷却水变得更热(？？)，这对可能在水中的任何鱼类来说会更糟糕？
旧的发电厂可以改造使用替代冷却系统，但这会有些昂贵，考虑到可再生电力是未来的趋势，可能专注于这一点而不是升级旧发电厂更有意义？另一方面，某种形式的核能可能也会长期存在。即使我们转向核聚变，我的印象是早期的核聚变发电厂仍然需要某种形式的冷却（Colin 2021）。
即使发电厂的冷却水没有那么热，发电厂中的一些水确实会变得极热以产生蒸汽来驱动涡轮机。水中是否有水生生物基本上被活活煮熟？同时，太阳能发电不涉及任何沸腾，除了在制造面板和其他材料的一些过程中可能会有。
杀死鱼类是好是坏？
在发电厂冷却系统中被杀死的鱼遭受可怕的死亡。当然，这些鱼后来也会以其他可怕的方式死去。"大多数海洋鱼类的[...]幼虫阶段的自然死亡率假定为99%"（Tenera Environmental 2008，第3-5页）。
冷却系统还会吸入并破坏大量未孵化的鱼卵，从而防止这些卵在孵化后变得更有感知能力。杀死鱼类幼虫和卵对各种水生生物的种群规模有复杂的影响。从加热的冷却水返回水体的热污染也有生态影响。
因此，发电厂冷却系统是否实际上增加了世界上的总痛苦并不明显。这可能是优先考虑其他影响更明确的干预措施的理由，比如养殖和野生鱼类的人道屠宰。尽管如此，我倾向于假设在冷却系统中杀死鱼类是净坏的，因为在冷却系统中死亡的方式似乎非常痛苦。
幼鱼的感知能力如何？
Tetra Tech, Inc. (2008)（第1-4页）说被卷入的生物小于3/8英寸（即~10毫米）。水入口的筛网有3/8到1英寸大小的槽（Tetra Tech, Inc. 2008，第1-3页）。这是否意味着几乎没有长度超过这些尺寸的鱼能通过？如果鱼头朝前而不是侧面接近孔洞会怎样？一条长3/8英寸的鱼的宽度和高度都小于这个尺寸。
Tenera Environmental (2008)研究了加利福尼亚Encina发电站幼鱼和其他浮游生物的卷入情况。像通常一样，该发电厂使用3/8英寸网眼大小的筛网（第S-4页）。研究人员在冷却水入口前采样幼鱼，假设它们都会被卷入其中（第3-6页）。该研究测量了最值得注意的几种被卷入幼鱼类型的长度分布。对于三种虾虎鱼，大多数幼虫在2到4毫米之间，尽管有极小一部分可达6.5毫米（图3-9）。对于梳状鳃鲷，大多数幼虫在2到3毫米之间（图3-13）。对于鳀鱼，大多数幼虫在1到4毫米之间，有极小一部分在8到18毫米之间（图3-17）。加里波第幼虫通常在2到3毫米之间（图3-21）。你可以查看该研究以了解更多鱼类类型的大小分布，但数字与我刚刚列出的非常相似。
Bates (2021)报告说，一条3毫米长的斑马鱼幼虫有100,000个神经元。3毫米大约是上一段中提到的许多被卷入幼虫的大小，所以这可能也是那些幼虫神经元数量的合理估计？一条6毫米长的幼虫会比斑马鱼幼虫长两倍，可能也会宽两倍高两倍，这意味着它可能会大8倍，也许它的大脑也会相应地大8倍？但在Tenera Environmental (2008)的图表中，6毫米或更大的幼虫比例可能不到10%，所以这不会对不同大小幼虫的平均神经元数量计算产生很大影响。
果蝇有150,000个神经元，而蚂蚁有250,000个。那么幼鱼的感知能力是否比果蝇和蚂蚁更低？但我们倾向于认为成年鱼比昆虫更有感知能力，所以也许我们应该假设幼鱼比它们的原始神经元数量所暗示的更有感知能力？
如果一条幼鱼只相当于一只果蝇或蚂蚁那么重要，那么发电厂杀死鱼的问题似乎就不那么重要了。一个不密封食物残渣并让果蝇在垃圾桶中繁殖的人，每次垃圾被收走时可能会杀死十几只或更多的苍蝇。开一次车很容易碾死几只蚂蚁。修剪太阳能板下的草可能会杀死相当多与果蝇大小相当的虫子。
成年斑马鱼大约有~1000万个神经元，是斑马鱼幼虫的~100倍。对于那些认为感知能力与大脑大小成线性关系的人来说，杀死1000条幼鱼就相当于杀死10条小型成年鱼。如果我们给小脑更多权重而不是按比例计算神经元数量，那么造成的伤害会比杀死10条小型成年鱼更严重。
桡足类的神经元总数
就被发电厂冷却水卷入影响的生物的神经元总数而言，无脊椎动物可能比脊椎鱼类幼虫更重要。上面我提到了每立方米水中约有~1条幼鱼的估计，即每升水0.001条幼鱼。同时，湖泊和河流中的甲壳类浮游动物（如桡足类和枝角类）可能每升约有~10只，但有很大的变化（Tomasik "Water ..."）。我粗略地搜索了海洋水中的桡足类丰度，发现了类似的数字，通常在每升1到100只之间，尽管我没有仔细阅读相关研究。如果被发电厂冷却水卷入的甲壳类浮游动物比鱼类幼虫多10,000倍，那么即使只有约10%的浮游动物被杀死，死亡数量仍然是1000倍。（另外，可能有一些浮游动物受伤但没有完全死亡，这将是额外的痛苦来源。）一只甲壳类浮游动物可能有~103(?)个神经元（Tomasik "Water ..."），这比一条斑马鱼幼虫少两个数量级。1000倍的死亡数量乘以0.01倍的神经元数量，仍然意味着被杀生物的总神经元数量是10倍。这甚至还没有计算甲壳类浮游动物以外的无脊椎动物。
Tenera Environmental (2008)报告了1979年在Encina发电站（EPS）进行的一项研究。该研究发现以下结果：
我将重点关注较小的网眼尺寸，因为它捕获了更多的生物。每天被卷入的桡足类总数，将两个桡足类行相加，是5600万。鱼类幼虫是250万。这里桡足类与鱼类幼虫的比例只有56/2.5 = 22，而不是我上面假设的10,000。所以使用这些数字，被杀动物的总神经元数量可能对幼鱼来说更高。话虽如此，也许研究中的桡足类数量太低了，因为小于335 μm = 0.335 mm的个体可能没有被捕获？但一些桡足类可以小到0.2 mm，而桡足类无节幼体可能是0.05到0.1 mm。
鱼卵与幼鱼的平衡可能很重要
未受精的鱼卵可能具有非常低的感知水平。受精卵随着鱼在卵内的发育而变得越来越有感知能力。如果你搜索受精鱼卵的图片，你可以看到有些看起来像无定形的球体，而其他的则包含几乎完全形成的幼虫。所以一个卵有多少感知能力取决于它的发育阶段。被卷入的鱼卵处于哪些阶段的比例是多少？
杀死一个鱼卵可能比让它进一步发育更好，因为卵可能比它很快会发育成的东西感知能力更低。为了简单起见，假设一个典型的被卷入的鱼卵具有典型被卷入幼鱼1/3的感知能力。让我们也假设通过卷入死亡比自然死亡痛苦1.5倍。假设卷入对痛苦的主要影响是以比自然死亡更痛苦的方式杀死被卷入的生物，并防止卵孵化成幼虫。在这种情况下，我们可以进行以下计算：
- 对于鱼类幼虫，自然死亡的痛苦程度为1。通过卷入死亡的痛苦程度假设为1.5。所以每条被卷入的幼虫的痛苦增加0.5。
- 对于鱼卵，如果它们没有被卷入，它们会孵化成最终会以痛苦程度1死亡的幼虫。如果卵被卷入，它们会遭受比自然死亡痛苦1.5倍的死亡，但由于它们的感知能力只有1/3，所以这种痛苦的量只有1.5 * 1/3 = 0.5。所以卵的卷入将原本痛苦程度为1的死亡变成了痛苦程度为0.5的死亡，即痛苦减少了0.5。
给定这些数字，鱼卵和幼虫的卷入是否增加或减少痛苦取决于是否有更多的幼虫被卷入而不是卵（在这种情况下痛苦增加）或更多的卵被卷入而不是幼虫（在这种情况下痛苦减少）。在Tenera Environmental (2008)的表3-3中（如上所示），被卷入的鱼卵比幼虫多~6倍（看较小网眼尺寸的列），但我也看到过研究中被卷入的幼虫比卵多~10倍（比如这里的Bay Shore发电厂数字），所以我不知道哪种情况更典型。
当然，上述分析（使用虚构的数字）过于简单化。以下是一些复杂因素：
- 卵和幼虫的卷入存活率不同。"根据进行的存活实验，通过工厂的卷入死亡率假定为幼虫100%，卵60%"（Tenera Environmental 2008，第3-4页）。
- 这个分析忽略了所有被卷入并痛苦死亡的非鱼类生物。话虽如此，这些生物的卵可能也被卷入，所以也许可以对它们进行类似于我对鱼类所做的计算？它们的卵的存活率如何？
- 我忽略了一个事实，即极小部分的幼虫会长大成为高度有感知能力的成年鱼。
- 如果对鱼类种群有任何影响，这些影响会影响它们猎物的种群。即使我们认为在卵或幼年时杀死动物比让它们发育更好，也许卷入仍然是净坏的，因为它减少了鱼类的种群，而这些鱼类本来会在年轻时吃掉自己的猎物。当然，这些猎物中的一些可能会吃它们自己的猎物，以此类推。
正如经常发生的那样，当考虑太多因素时，分析陷入了无知。开发更复杂的模型来考虑所有这些不同的影响可能会很有趣，尽管我也怀疑这些模型会很大程度上依赖于输入假设，所以你可以根据你选择的参数和模型结构基本上证明任何结论。对改变初级生产以上水平的生态系统对痛苦的净影响的无知是一个理由，应该优先考虑像人道屠宰（种群规模不变）或减少净初级生产力（动物种群规模应该主要下降而不是上升）这样的干预措施。
太阳能的其他环境影响
大多数环保主义者推动太阳能发电的主要原因不是因为杀鱼，而是为了应对气候变化。减少化石燃料的燃烧也会减少空气污染、酸雨等。从野生动物痛苦的角度来看，在分析转向太阳能的利弊时，应该包括所有这些其他环境考虑因素。
气候变化对动物总痛苦的影响极其复杂——一些影响似乎是净好的，一些是净坏的——但目前如果你的目标是减少野生动物痛苦，我稍微倾向于反对二氧化碳排放，在这种情况下，这是支持太阳能发电的另一个考虑因素。
当我开始这项研究时，我假设发电厂杀死的幼鱼比实际上看起来要大。现在我意识到幼鱼通常有多小，似乎杀死幼鱼可能是对转向太阳能的整体影响分析中较小的考虑因素之一。幸运的是，为了减少大气中的二氧化碳浓度，转向太阳能似乎也可能是净好的，尽管我对这个信念的误差范围很大。