Egy klímamegoldás növekvő éghajlati kockázatai

Még akkor is, amikor a perzselő, száraz nyár a tél felé halványul, a kísértete a szárazság nem hajlandó kilépni a színpadról. Míg a szárazságot a vízkészletek hiányaként határozzák meg,amint azt a Mississippi folyó múlt havi történelmileg alacsony szintje jellemezte– elektromossághiányként könnyen áttétet képezhet. A víz a vízenergia „üzemanyaga”, még mindig a bolygónkon termelt megújuló villamos energia vezető forrása, és a szárazság olyan, mint az üzemanyag embargója.

Vízügyi vezetők a Colorado folyón éppen figyelmeztetett egy fenyegető „végítélet-forgatókönyvre” ahol a folyamatos aszály leállítaná az áramtermelést a Glen Canyon Damnál. Ez a forgatókönyv már megérkezett Kariba gát, Dél-Afrika második legnagyobb vízenergia-projektje, amely a Zambia és Zimbabwe által felhasznált villamos energia több mint felét biztosítja. Kariba víztározója – 1959-ben épült térfogat szerint a világ legnagyobb víztározója-ban van történetének legalacsonyabb szintje, ami extrém áramszünet Zimbabwében és áram-adagolás Zambiában.

Mivel a vízválságok energiaválsággá válnak, ma már az éghajlati fellépés válságai is. Az éghajlati célok elérésében központi szerepet játszó energia dekarbonizálásának elősegítése érdekében sok ország a vízenergia drámai bővítését tervezi, és a globális energiaügynökségek a globális kapacitás megduplázódását jósolják 2050-re. Az éghajlatváltozás már eleve besüllyedt mértéke miatt azonban a következő évtizedekben valószínűleg gyakoribbak és elterjedtebbek lesznek a vízenergia vízi tüzelőanyagára vonatkozó aszály-embargók.

Más szóval, a klímaválság egyik legtöbbet hirdetett megoldása egyre kevésbé megbízható a klímaváltozás már folyamatban lévő negatív hatásai miatt. Ennek a bonyolult valóságnak fontos következményei vannak a meglévő víz- és energiarendszerek kezelésében, valamint az Egyesült Nemzetek Szervezetének nemrégiben lezárult Éghajlatváltozási Konferenciáján (COP27) megjelenő klímaváltozási megoldásokra.

Ezen a nyáron, Európa és a Kína történelmi aszályokat sújtott, amelyek lesüllyesztették a folyókat és kiürítették a vízerőművek által villamosenergia-termelésre használt tározókat. A vízenergia biztosítja a kínai Szecsuán tartomány és a villamos energia 80%-át az elhúzódó szárazság felére csökkentette a generációt. A hőhullám nehezítette a kihívást, így a termelés csökkenésével egy időben megugrott a légkondicionáláshoz szükséges villamos energia iránti kereslet: Szecsuánban a villamosenergia-igény megnőtt. 25%-kal több, mint 2021 azonos időszakában. Ennek eredményeként több tízezer kereskedelmi fogyasztót kértek Szecsuánban, hogy zárjanak le augusztusban tíz napig.

Európában a szárazság visszavetette a vízenergia-termelést Olaszország, Ausztria, Spanyolország és a Portugália.

Az Egyesült Államok délnyugati része elmozdulni látszik az összességében szárazabb éghajlat felé, amely hosszú távú kihívásokat jelez mind a vízellátás, mind a vízenergia számára. A Colorado folyó vízerőmű-gátai 5 millió embert látnak el árammal, és tározóik évtizedek óta fogynak. A Reklamációs Iroda jelentése szerint egy majdnem minden harmadik esély arra, hogy a tározók szintje ilyen alacsonyra csökken 2024-re leáll az 1.3 gigawattos Glen Canyon Dam termelése. A Colorado folyón lejjebb csökkent a szárazság éves generáció a Hoover-gátból 22%-kal mivel a tározója is a „holt medence” (nincs nemzedék) szintje felé csökken.

Kalifornia általában áramának mintegy 13%-át vízenergiából szerzi, de közben a a szárazság mindössze 6%-ra csökkent. Ez a csökkentési szint kihívásokat jelent az olyan helyeknek, mint Kalifornia és Európa, de a diverzifikált hálózatokkal alkalmazkodni tudnak. Mi a helyzet azokkal az országokkal, ahol a vízenergia uralja a hálózatot? A 2015-ös aszály a kaliforniaihoz hasonló mértékben csökkentette a vízenergia-termelést Zambiában, kivéve a vízenergia biztosítja Zambia szinte teljes áramellátását! Ez azt jelenti, hogy a szárazság okozta a nemzeti áramot generáció 40%-kal csökken folyamatos áramszüneteket és hatalmas gazdasági zavarokat okoz. Az idei év rosszabbra fordul.

Ezek a példák azt mutatják be, hogy az aszály hogyan fedheti fel a jelenleg vízenergiától függő energia- és gazdasági rendszerek sebezhetőségét. Amire igazán fel kell hívni a figyelmünket, azok a jövőbeli előrejelzések: hogy a globális vízenergia megduplázódik az éghajlatváltozás elkerülése érdekében, de az is, hogy a jövőben még több szárazság és vízhiány lesz tapasztalható az éghajlatváltozás most elkerülhetetlen hatásai miatt (a jövőbeli felmelegedés minimalizálása kulcsfontosságú a még nagyobb fennakadások elkerülése érdekében).

A A Nemzetközi Energia Ügynökség projektjei Dél-Afrika az éghajlatváltozás miatt megnövekedett aszálykockázattal kell szembenéznie, és ezzel együtt a vízenergia-termelés zavarai is. Az időszakos aszályok mellett az éghajlatváltozás összességében szárazabbá teszi Zambiát: csökken a folyók átlagos vízhozama, és 20%-kal csökken a vízenergia-termelés.

Ez a növekvő kockázat nem korlátozódik Afrikára. Egy friss tanulmányozni Nature Climate Change azt találta, hogy még a legoptimistább éghajlati forgatókönyv esetén is a meglévő vízenergia-projektek több mint 60%-a olyan „régiókban van, ahol 2050-re az áramlás jelentős csökkenése várható”, ami a nagyobb felmelegedést mutató projektek 74%-ára emelkedik. én voltam tanulmány vezető szerzője azt találta, hogy a globális vízenergia-projektek körülbelül egyharmada olyan régiókban zajlik, ahol az előrejelzések szerint fokozott a vízhiány kockázata. A két tanulmány hasonló régiókat azonosított a leginkább veszélyeztetett területeken, mindkettő Kínára, az Egyesült Államok délnyugati részére, Mexikóra, Dél-Európára és a Közel-Keletre mutatott rá.

Eközben az összes tervezett vízerőmű gátak negyede olyan régiókban található, ahol közepes vagy nagyon magas a vízhiány kockázata.

Ezeknek a jelenlegi és növekvő aszály- és vízhiány-kockázatoknak kell alapulniuk az éghajlatváltozás kezelésére irányuló tervekben, beleértve a COP27-ből származó terveket is. Az országoknak alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiarendszereiket az aszály- és szűkösségi kockázatok szintjére kell tervezniük, amelyek már „besütöttek” és/vagy a jelenlegi pályák mellett valószínű. Az aszálynak a dél-afrikai hálózatokra gyakorolt ​​hatása jól szemlélteti az energiarendszerek rendszerszintű sebezhetőségét, amelyek nagymértékben függenek egy olyan forrástól, amely annyira érzékeny az éghajlati zavarokra

A termelési források diverzifikálásának és az éghajlatváltozással szembeni ellenálló képességnek az energiatervezők fő célkitűzésévé kell válnia. Például a napelemek általában a csúcsteljesítményük közelében működnek forró, napos aszályos időszakokban, amikor más termelési források igénybevételnek vannak kitéve (a vízerőművek gátakon kívül az atom- és hőerőművekben is előfordulhat, hogy az aszályok miatt csökken a termelés a hűtővíz kimerülése források).

A vízenergiát gyakran javasolják a megújuló energiaforrásoktól, például a szél- és a napenergiától erősen függő hálózatok stabilizálásának módjaként, amelyek olyan változók alapján ingadoznak, mint az időjárás és a nappal-éjszaka ciklus. Szivattyús tárolós vízenergia– amely egy alsó tározóból emeli a vizet a felső tározó „akkumulátorába”, amely készen áll arra, hogy szükség esetén generáljon – ugyanazt a szolgáltatást tudja nyújtani, alacsonyabb aszályok és szűkösség kockázatával, valamint általában sokkal kisebb negatív hatásokkal a folyókra, halászatra és közösségekre. a hagyományos vízenergiához.

A vízenergia szerepet játszik az éghajlati kihívás megoldásában, de feltétlenül meg kell érteni, hogy a vízenergia maga sokkal sebezhetőbb az éghajlat okozta zavarokkal szemben, mint más megújuló energiaforrások, például a szél és a napenergia. A diverzifikált, alacsony szén-dioxid-kibocsátású hálózatok nagyobb rugalmasságot biztosítanak az éghajlatváltozás és a hidrológia változásaival szemben – és új kormányzati politikákra, energiatervezésre és pénzügyi áramlásokra van szükségünk a jövőbeli fejlődésük támogatásához.