Didėjanti klimato kaitos sprendimo rizika

Net kai karšta, sausa vasara nyksta žiemos link, šmėkla sausra atsisakė išeiti iš scenos. Nors sausra apibrėžiama kaip vandens išteklių trūkumas,kaip būdinga istoriškai žemam Misisipės upės lygiui praėjusį mėnesį– gali lengvai metastazuoti dėl elektros trūkumo. Vanduo yra hidroenergijos „degalai“, vis dar pagrindinis planetoje gaminamos atsinaujinančios elektros energijos šaltinis, o sausra yra tarsi šio kuro embargas.

Vandens valdytojai Kolorado upėje tiesiog perspėjo apie gresiantį „pasaulio pabaigos scenarijų“, kur besitęsianti sausra sustabdytų elektros gamybą prie Gleno kanjono užtvankos. Toks scenarijus jau atėjo Karibos užtvanka, antras pagal dydį hidroenergijos projektas Pietų Afrikoje, suteikiantis daugiau nei pusę Zambijos ir Zimbabvės sunaudojamos elektros energijos. Karibos rezervuaras – pastatytas 1959 m didžiausias rezervuaras pasaulyje pagal tūrį– yra prie žemiausias lygis per savo istoriją, todėl ekstremalios elektros energijos tiekimo nutraukimas Zimbabvėje ir energijos normavimas Zambijoje.

Kadangi vandens krizės tampa energijos krizėmis, jos dabar yra ir klimato veiksmų krizės. Siekdamos dekarbonizuoti energiją, kuri yra svarbiausia siekiant klimato tikslų, daugelis šalių planuoja dramatišką hidroenergijos plėtrą, o pasaulinės energetikos agentūros. prognozuoja, kad iki 2050 m. pasauliniai pajėgumai padvigubės. Vis dėlto dėl jau įsisenėjusio klimato kaitos lygio, sausros nulemti hidroenergijos vandens kuro embargai greičiausiai taps dažnesni ir labiau paplitę ateinančiais dešimtmečiais.

Kitaip tariant, vienas iš labiausiai reklamuojamų klimato krizės sprendimų tampa mažiau patikimas dėl jau vykstančio neigiamo klimato kaitos poveikio. Ši sudėtinga realybė turi svarbių pasekmių, kaip valdome esamas vandens ir energijos sistemas, ir klimato kaitos sprendimus, kurie bus paskelbti neseniai pasibaigusioje Jungtinių Tautų klimato kaitos konferencijoje (COP27).

Praėjusią vasarą, Europa ir Kinija išgyveno istorines sausras, kurios pažemino upes ir nusausino rezervuarus, kuriuos hidroenergetinės sistemos naudoja elektros gamybai. Hidroenergija tiekia 80 % elektros energijos Kinijos Sičuano provincijai ir Kinijai pailgėjusi sausra karta sumažino per pusę. Karščio banga apsunkino iššūkį, todėl tuo pačiu metu, kai mažėjo gamyba, oro kondicionavimui skirtos elektros poreikis išaugo: elektros poreikis Sičuane sumažėjo. 25 % daugiau, palyginti su tuo pačiu 2021 m. laikotarpiu. Dėl to dešimtims tūkstančių komercinių vartotojų Sičuane buvo liepta užsidaryti dešimčiai rugpjūčio dienų.

Europoje dėl sausros sumažėjo hidroenergijos gamyba Italija, Austrija, Ispanija ir Portugalija.

Panašu, kad JAV pietvakariai keičiasi link bendro sausesnio klimato, signalizuojantis apie ilgalaikius vandens tiekimo ir hidroenergijos iššūkius. Hidroelektrinių užtvankos Kolorado upėje aprūpina elektra 5 milijonus žmonių, o jų rezervuarai mažėja dešimtmečius. Melioracijos biuras pranešė, kad yra beveik viena iš trijų galimybių, kad rezervuaro lygis nukris taip žemai iki 2024 m. jos 1.3 gigavato Glen Canyon užtvanka nustos generuoti. Toliau Kolorado upe sausra sumažėjo metinė gamyba iš Huverio užtvankos 22 proc. nes jo rezervuaras taip pat mažėja link „negyvo baseino“ (nėra kartos) lygio.

Kalifornija paprastai apie 13% elektros energijos gauna iš hidroenergetikos, tačiau per a sausra, kuri sumažėjo iki 6 proc.. Toks sumažinimo lygis kelia iššūkių tokioms vietoms kaip Kalifornija ir Europa, tačiau su įvairiais tinklais jie gali prisitaikyti. O kaip su šalimis, kuriose tinkle dominuoja hidroenergija? 2015 m. sausra hidroenergijos gamybą Zambijoje sumažino panašiai kaip Kalifornijoje, išskyrus hidroenergiją, tiekiama beveik visa Zambijos elektros energija! Tai reiškia, kad sausra sukėlė nacionalinę elektros energiją karta sumažės 40 proc. sukelia nuolatinius elektros energijos tiekimo sutrikimus ir didžiulius ekonominius sutrikimus. Šie metai bus prastesni.

Šie pavyzdžiai rodo, kaip sausra gali atskleisti energijos ir ekonomikos sistemų, kurios šiuo metu priklauso nuo hidroenergijos, pažeidžiamumą. Iš tikrųjų mūsų dėmesį turėtų patraukti ateities prognozės: kad pasaulinė hidroenergija padvigubės, kad būtų išvengta klimato kaitos, bet ir tai, kad ateityje dėl klimato kaitos padarinių, kurių dabar neišvengiama, bus daugiau sausrų ir vandens trūkumo (svarbu sumažinti būsimą atšilimą). kad būtų išvengta dar didesnių trikdžių).

Šios Tarptautinė energetikos agentūra projektuoja Pietų Afriką dėl klimato kaitos susidurs su padidėjusia sausrų rizika ir su tuo susijusiais hidroenergijos sutrikimais. Be periodinių sausrų, dėl klimato kaitos Zambija apskritai taps sausesnė, sumažės vidutinis upių srautas ir 20 % sumažės hidroenergijos gamyba.

Ši didėjanti rizika neapsiriboja Afrika. Neseniai studijuoti Gamta Klimato kaita nustatė, kad net pagal optimistiškiausią klimato scenarijų daugiau nei 60 % esamų hidroenergijos projektų yra „regionuose, kuriuose numatomas didelis srauto sumažėjimas“ iki 2050 m. aš buvau pagrindinis tyrimo autorius Nustatyta, kad maždaug trečdalis pasaulinių hidroenergijos projektų vykdomi regionuose, kuriuose, kaip prognozuojama, padidėja vandens trūkumo rizika. Dviejuose tyrimuose buvo nustatyti panašūs regionai, kuriems gresia didžiausias pavojus, ir jie abu nukreipti į Kiniją, JAV pietvakarius, Meksiką, Pietų Europą ir Artimuosius Rytus.

Tuo tarpu ketvirtadalis visų planuojamų hidroelektrinių užtvankų yra regionuose, kuriuose vandens trūkumo rizika yra vidutinė arba labai didelė.

Ši dabartinė ir didėjanti sausrų ir vandens trūkumo rizika turėtų būti pagrįsta klimato kaitos kovos su planais, įskaitant tuos, kurie atsiranda po COP27. Šalys turėtų planuoti savo mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančias elektros energijos sistemas, kad būtų atsižvelgta į sausros ir trūkumo riziką, kuri jau yra „iškepta“ ir (arba) tikėtina dabartinėmis trajektorijomis. Sausros poveikis tinklams Pietų Afrikoje rodo, kad elektros energijos sistemos yra pažeidžiamos sistemos lygmeniu, kurios labai priklauso nuo šaltinio, taip jautraus klimato sutrikimams.

Gamybos šaltinių įvairinimas ir atsparumas klimato kaitai turėtų tapti pagrindiniais energetikos planuotojų tikslais. Pavyzdžiui, saulės baterijos paprastai veikia beveik didžiausiu pajėgumu karštų, saulėtų sausrų laikotarpiais, kai kiti generavimo šaltiniai patiria įtampą (išskyrus hidroelektrinių užtvankas, atominės ir šiluminės elektrinės taip pat gali sumažinti gamybą per sausras aušinimo vandens išeikvojimas šaltiniai).

Hidroenergija dažnai siūloma kaip būdas stabilizuoti tinklus, kurie labai priklausomi nuo atsinaujinančių energijos šaltinių, pvz., vėjo ir saulės, kurie svyruoja dėl kintamųjų, pavyzdžiui, oro sąlygų ir dienos-nakties ciklo. Siurblinė-akumuliacinė hidroelektrinė– Kuris pakelia vandenį iš apatinio rezervuaro į viršutinį rezervuaro „bateriją“, paruoštą generuoti, kai reikia – gali teikti tą pačią paslaugą su mažesne sausrų ir trūkumo rizika, taip pat paprastai daug mažesniu neigiamu poveikiu upėms, žuvininkystei ir bendruomenėms. į tradicinę hidroelektrinę.

Hidroenergija atlieka svarbų vaidmenį sprendžiant klimato iššūkį, tačiau būtina suprasti, kad pati hidroenergija yra daug labiau pažeidžiama dėl klimato sukeltų sutrikimų, palyginti su kitais atsinaujinančiais energijos šaltiniais, pvz., vėjo ir saulės energija. Įvairūs, mažai anglies dioksido į aplinką išskiriantys tinklai suteikia didesnį atsparumą kintant klimatui ir hidrologijai – mums reikia naujos vyriausybės politikos, energijos planavimo ir finansinių srautų, kad būtų paremta jų ateities plėtra.