Нарастващите климатични рискове от решение за климата

Дори когато изгарящото, сухо лято избледнява към зимата, призракът на суша отказа да напусне сцената. Докато сушата се определя като липса на водни ресурси –както се характеризира с исторически ниските нива на река Мисисипи миналия месец– лесно може да метастазира поради липса на електричество. Водата е „горивото“ за хидроенергията, все още водещият източник на възобновяема електроенергия, генерирана на планетата, а сушата е като ембарго върху това гориво.

Водните мениджъри на река Колорадо просто предупреди за задаващия се „сценарий на края на света”, където продължаващата суша ще спре производството на електроенергия в язовир Glen Canyon. Този сценарий вече е пристигнал за язовир Кариба, вторият по големина водноелектрически проект в Южна Африка, който осигурява повече от половината от електроенергията, използвана от Замбия и Зимбабве. Резервоарът на Кариба - построен през 1959 г най-големият резервоар в света по обем— е при най-ниското ниво в историята си, което води до екстремни спиране на електрозахранването в Зимбабве и ограничаване на тока в Замбия.

Тъй като водните кризи се превръщат в енергийни кризи, сега те са и кризи за действия в областта на климата. За да подпомогнат постигането на декарбонизацията на енергията, която е от основно значение за постигане на климатичните цели, много държави планират драматично разширяване на водната енергия и глобалните енергийни агенции прогнозират удвояване на глобалния капацитет до 2050 г. И все пак поради нивото на изменение на климата, което вече е заложено, предизвиканото от сушата ембарго върху водното гориво за водноелектрическа енергия вероятно ще стане по-често и по-широко разпространено през следващите десетилетия.

С други думи, едно от най-рекламираните решения на климатичната криза става все по-малко надеждно поради отрицателните въздействия от изменението на климата, които вече са в ход. Тази сложна реалност има важни последици за това как управляваме съществуващите водни и енергийни системи и за решенията за изменението на климата, произтичащи от наскоро приключилата Конференция на ООН за изменението на климата (COP27).

миналото лято, Европа намлява Китай претърпяха исторически суши, които понижиха реките и източиха резервоари, които водноелектрическите системи използват за производство на електричество. Хидроенергията осигурява 80% от електроенергията за китайската провинция Съчуан и удължената суша намалява производството наполовина. Горещата вълна усложни предизвикателството, така че в същото време, когато производството намаляваше, търсенето на електричество за климатизация нарастваше: търсенето на електричество в Съчуан беше с 25% в сравнение със същия период на 2021 г. В резултат на това на десетки хиляди търговски потребители в Съчуан беше казано да спрат за десет дни през август.

В Европа сушата намали производството на водноелектрическа енергия Италия, Австрия, Испания намлява Португалия.

Югозападната част на Съединените щати изглежда се измества към по-сух като цяло климат, което сигнализира за дългосрочни предизвикателства както за водоснабдяването, така и за водната енергия. Водноелектрическите язовири на река Колорадо осигуряват електричество на 5 милиона души и техните резервоари намаляват от десетилетия. Бюрото за рекултивация съобщи, че има почти един от три шанса нивата на резервоара да паднат толкова ниско до 2024 г. язовирът Glen Canyon с мощност 1.3 гигавата ще спре да генерира. По-надолу по река Колорадо сушата е намаляла годишно производство от язовир Хувър с 22% тъй като неговият резервоар също намалява към нивото на „мъртъв басейн“ (без генериране).

Калифорния обикновено получава около 13% от електроенергията си от водноелектрически централи, но през a суша, която намалява до само 6%. Това ниво на намаление поставя предизвикателства за места като Калифорния и Европа, но с диверсифицирани мрежи те могат да се адаптират. Какво ще кажете за страните, където водната енергия доминира в мрежата? Сушата през 2015 г. намали производството на водноелектрическа енергия в Замбия до подобна степен, както в Калифорния, с изключение на хидроенергията осигурява почти цялото електричество на Замбия! Това означава, че сушата е причинила националното електричество поколението да намалее с 40%, причинявайки постоянни прекъсвания на тока и огромни икономически сътресения. Тази година се очертава да бъде по-лоша.

Тези примери показват как сушата може да разкрие уязвимости в енергийните и икономическите системи, които в момента зависят от водната енергия. Това, което наистина трябва да привлече вниманието ни, са бъдещите прогнози: че глобалната водноенергия ще се удвои, за да помогне за избягване на изменението на климата, но също така, че в бъдеще ще видим повече суша и недостиг на вода поради въздействията от изменението на климата, които сега са неизбежни (минимизирането на бъдещото затопляне е от решаващо значение за да се избегнат още по-големи смущения).

- Международната агенция по енергетика предвижда, че Южна Африка ще се изправи пред повишен риск от суша поради изменението на климата, със свързаните с това прекъсвания на водноелектрическата енергия. В допълнение към периодичните засушавания, изменението на климата ще направи Замбия по-суха като цяло, с намаляване на средните речни потоци и 20% намаление на производството на водноелектрическа енергия.

Този нарастващ риск не се ограничава само до Африка. Скорошно учи в Промяна характер на климата установено, че дори при най-оптимистичния климатичен сценарий, повече от 60% от съществуващите водноелектрически проекти са в „региони, където се предвижда значителен спад на потока“ до 2050 г., нараствайки до 74% от проектите с по-голямо затопляне. бях водещ автор на изследване което установи, че приблизително една трета от глобалните водноенергийни проекти са в региони, за които се очаква да имат повишен риск от недостиг на вода. Двете проучвания идентифицират сходни региони с най-голям риск, като и двете сочат Китай, югозападните Съединени щати, Мексико, Южна Европа и Близкия изток.

Междувременно една четвърт от всички планирани водноелектрически язовири са в региони със средни до много високи нива на риск от недостиг на вода.

Тези настоящи и нарастващи рискове от суша и недостиг на вода трябва да информират плановете за справяне с изменението на климата, включително тези, произтичащи от COP27. Държавите трябва да планират своите нисковъглеродни енергийни системи за нивото на рисковете от суша и недостиг, които вече са „изпечени“ и/или вероятно при настоящите траектории. Въздействието на сушата върху мрежите в Южна Африка илюстрира уязвимостта на системно ниво на енергийните системи, които са силно зависими от източник, толкова податлив на климатични смущения

Диверсификацията на източниците на производство и устойчивостта на климата трябва да се превърнат в основни цели на енергийните плановици. Например, слънчевите панели обикновено работят близо до пиковия си капацитет по време на горещи, слънчеви периоди на суша, когато други източници на генериране са под напрежение (освен водноелектрическите язовири, атомните и топлоцентралите също могат да видят намаляване на производството по време на суши поради изчерпване на охлаждащата вода източници).

Хидроенергията често се предлага като начин за стабилизиране на мрежи, които са силно зависими от възобновяеми енергийни източници като вятър и слънце, които варират въз основа на променливи като времето и цикъла ден-нощ. Помпено-акумулираща ВЕЦ– която повдига вода от долен резервоар към „батерия“ на горния резервоар, готова да генерира, когато е необходимо – може да предостави същата услуга, както с по-нисък риск от суши и недостиг, така и като цяло с много по-ниски отрицателни въздействия върху реките, рибарството и общностите в сравнение към конвенционалната хидроенергия.

Хидроенергията играе роля в решаването на климатичните предизвикателства, но е наложително да се разбере, че водноелектрическата енергия сама по себе си е много по-уязвима от предизвикани от климата смущения в сравнение с други възобновяеми енергийни източници като вятър и слънце. Диверсифицираните, нисковъглеродни мрежи осигуряват по-голяма устойчивост в условията на променящ се климат и хидрология – и се нуждаем от нови правителствени политики, енергийно планиране и финансови потоци, за да подкрепим бъдещото им развитие.