Riscurile în creștere ale unei soluții climatice

Chiar dacă o vară arzătoare și uscată se estompează spre iarnă, spectrul seceta a refuzat să iasă din scenă. În timp ce seceta este definită ca o lipsă de resurse de apă –după cum este reprezentat de nivelurile istorice scăzute ale fluviului Mississippi luna trecută–se poate metastaza cu ușurință ca lipsă de electricitate. Apa este „combustibilul” pentru hidroenergie, încă principala sursă de energie regenerabilă generată pe planetă, iar seceta este ca un embargo asupra acestui combustibil.

Administratorii de apă pe râul Colorado doar a avertizat despre un „scenariu apocalipsei” care se profilează” unde seceta continuă ar opri generarea de energie electrică la Glen Canyon Dam. Acest scenariu a sosit deja pentru Barajul Kariba, al doilea cel mai mare proiect hidroenergetic din sudul Africii, care furnizează mai mult de jumătate din energia electrică utilizată de Zambia și Zimbabwe. Rezervorul Kariba - construit în 1959 este cel mai mare rezervor din lume ca volum-este la cel mai scăzut nivel din istoria sa, rezultând extrem întreruperea curentului în Zimbabwe și raționalizarea energiei în Zambia.

Deoarece crizele de apă devin crize energetice, ele sunt acum și crize pentru acțiunea climatică. Pentru a ajuta la realizarea decarbonizării energiei, care este esențială pentru îndeplinirea obiectivelor climatice, multe țări plănuiesc o expansiune dramatică a hidroenergiei și a agențiilor globale de energie. prognozează o dublare a capacității globale până în 2050. Cu toate acestea, din cauza nivelului schimbărilor climatice care este deja aprins, embargourile cauzate de secetă asupra combustibilului hidroenergetic vor deveni mai frecvente și mai răspândite în următoarele decenii.

Cu alte cuvinte, una dintre cele mai apreciate soluții la criza climatică devine din ce în ce mai puțin fiabilă din cauza impacturilor negative ale schimbărilor climatice care sunt deja în curs. Această realitate complicată are implicații importante asupra modului în care gestionăm sistemele de apă și energie existente și pentru soluțiile privind schimbările climatice rezultate din recent încheiată Conferința Națiunilor Unite privind schimbările climatice (COP27).

Vara trecuta, Europa și China a suferit secete istorice care au coborât râurile și au drenat rezervoarele pe care sistemele hidroenergetice le folosesc pentru a genera electricitate. Hidroenergia furnizează 80% din electricitate pentru provincia chineză Sichuan și seceta extinsă a redus generația la jumătate. Un val de căldură a agravat provocarea, așa că, în același timp, pe măsură ce producția era în scădere, cererea de energie electrică pentru aer condiționat creștea: cererea de electricitate în Sichuan era în creștere. în creștere cu 25% față de aceeași perioadă din 2021. Drept urmare, zeci de mii de consumatori comerciali din Sichuan li s-a spus să închidă timp de zece zile în august.

În Europa, seceta a condus la reducerea producției de hidroenergie Italia, Austria, Spania și Portugalia.

Sud-vestul Statelor Unite pare să se schimbe spre un climat general mai uscat, semnalând provocări pe termen lung atât pentru aprovizionarea cu apă, cât și pentru hidroenergie. Barajele hidroenergetice de pe râul Colorado furnizează energie electrică pentru 5 milioane de oameni, iar rezervoarele lor sunt în declin de zeci de ani. Biroul de Recuperare a raportat că există aproape una din trei șanse ca nivelul rezervoarelor să scadă atât de scăzut până în 2024, barajul său de 1.3 gigawați Glen Canyon nu va mai genera. Mai în josul râului Colorado, seceta s-a diminuat generație anuală de la barajul Hoover cu 22% deoarece rezervorul său scade, de asemenea, către nivelul său de „bază moartă” (fără generație).

California obține în mod normal aproximativ 13% din electricitate din hidroenergie, dar în timpul unui secetă care a scăzut la doar 6%. Acest nivel de reducere pune provocări pentru locuri precum California și Europa, dar cu rețele diversificate se pot adapta. Dar țările în care hidroenergia domină rețeaua? O secetă din 2015 a diminuat producția de hidroenergie în Zambia într-o măsură similară ca în California, cu excepția energiei hidroelectrice care furnizează aproape toată energia electrică a Zambiei! Asta înseamnă că seceta a provocat electricitate națională generația să scadă cu 40%, provocând pene de curent și perturbări economice imense. Anul acesta se conturează a fi mai rău.

Aceste exemple demonstrează modul în care seceta poate dezvălui vulnerabilități în sistemele energetice și economice care depind în prezent de hidroenergie. Ceea ce ar trebui să ne atragă cu adevărat atenția sunt previziunile de viitor: că hidroenergia globală se va dubla pentru a ajuta la evitarea schimbărilor climatice, dar și că în viitor se vor observa mai multe secete și deficit de apă din cauza impacturilor schimbărilor climatice care sunt acum inevitabile (minimizarea încălzirii viitoare este crucială). pentru a evita întreruperi și mai mari).

Agenția Internațională pentru Energie proiectează că Africa de Sud se va confrunta cu un risc crescut de secetă din cauza schimbărilor climatice, cu perturbări asociate la hidroenergie. Pe lângă seceta periodică, schimbările climatice vor face Zambia mai uscată în general, cu scăderi ale debitelor medii ale râurilor și o reducere cu 20% a producției de hidroenergie.

Acest risc în creștere nu se limitează la Africa. Recent studiu în Natura schimbările climatice a constatat că, chiar și în cel mai optimist scenariu climatic, mai mult de 60% dintre proiectele hidroenergetice existente sunt în „regiuni în care sunt proiectate scăderi considerabile ale fluxului de apă” până în 2050, ajungând la 74% dintre proiectele cu o încălzire mai mare. am fost autorul principal al unui studiu care a constatat că aproximativ o treime din proiectele hidroenergetice globale se află în regiuni despre care se estimează că au un risc crescut de deficit de apă. Cele două studii au identificat regiuni similare cele mai expuse riscului, ambele indicând China, sud-vestul Statelor Unite, Mexic, sudul Europei și Orientul Mijlociu.

Între timp, un sfert din toate barajele hidroenergetice planificate sunt în regiuni cu niveluri medii până la foarte ridicate de risc de deficit de apă.

Aceste riscuri actuale și în creștere pentru secetă și deficitul de apă ar trebui să informeze planurile de combatere a schimbărilor climatice, inclusiv cele care decurg din COP27. Țările ar trebui să își planifice sistemele de energie cu emisii scăzute de carbon pentru nivelul riscurilor de secetă și deficit care sunt deja „încărcate” și/sau probabil în traiectorii actuale. Impactul secetei asupra rețelelor din Africa de Sud ilustrează vulnerabilitatea la nivel de sistem a sistemelor de energie care sunt foarte dependente de o sursă atât de susceptibilă la perturbările climatice.

Diversificarea surselor de generare și rezistența la schimbările climatice ar trebui să devină obiective majore ale planificatorilor energetici. De exemplu, panourile solare funcționează în general aproape de capacitatea lor maximă în perioadele calde și însorite de secetă, când alte surse de generare sunt stresate (în afară de barajele hidroenergetice, centralele nucleare și termice pot vedea, de asemenea, producția redusă în timpul secetei din cauza epuizarea apei de răcire surse).

Hidroenergia este adesea propusă ca o modalitate de a stabiliza rețelele care sunt puternic dependente de surse regenerabile, cum ar fi eolian și solar, care fluctuează în funcție de variabile precum vremea și ciclul zi-noapte. Hidroenergie cu stocare prin pompare– care ridică apa dintr-un rezervor inferior într-o „baterie” a rezervorului superior gata să fie generată atunci când este necesar – poate oferi același serviciu, atât cu un risc mai mic de secetă și deficit, cât și, în general, cu impacturi negative mult mai mici asupra râurilor, pescăriilor și comunităților în comparație la hidroenergie convențională.

Hidroenergia are un rol în rezolvarea provocării climatice, dar este imperativ să înțelegem că energia hidroelectrică este în sine mult mai vulnerabilă la perturbările cauzate de climă în comparație cu alte surse regenerabile, cum ar fi eolianul și solarul. Rețelele diversificate, cu emisii scăzute de carbon oferă o mai mare rezistență în fața schimbărilor climatice și hidrologie – și avem nevoie de noi politici guvernamentale, planificare energetică și fluxuri financiare pentru a sprijini dezvoltarea lor viitoare.