Rostoucí klimatická rizika klimatického řešení

I když se spalující, suché léto vytrácí k zimě, přízrak sucho odmítlo opustit jeviště. Zatímco sucho je definováno jako nedostatek vodních zdrojů –jak je typické pro historicky nízké hladiny řeky Mississippi minulý měsíc– může snadno metastázovat jako nedostatek elektřiny. Voda je „palivem“ pro vodní energii, stále hlavním zdrojem obnovitelné elektřiny vyráběné na planetě, a sucho je jako embargo na toto palivo.

Vodohospodáři na řece Colorado právě varoval před hrozícím „scénářem soudného dnekde by pokračující sucho zastavilo výrobu elektřiny v přehradě Glen Canyon Dam. Tenhle scénář už přišel přehrada Kariba, druhý největší hydroenergetický projekt v jižní Africe, který poskytuje více než polovinu elektřiny používané Zambií a Zimbabwe. Vodní nádrž Kariba – postavená v roce 1959 největší nádrž na světě podle objemu— je u nejnižší úroveň ve své historii, což má za následek extrém výpadky elektřiny v Zimbabwe a přidělování elektřiny v Zambii.

Protože se z vodních krizí stávají energetické krize, jsou nyní také krizemi pro opatření v oblasti klimatu. Aby bylo možné dosáhnout dekarbonizace energie, která je zásadní pro splnění klimatických cílů, mnoho zemí plánuje dramatický rozvoj vodní energie a globálních energetických agentur. předpovídá zdvojnásobení celosvětové kapacity do roku 2050. Přesto vzhledem k úrovni změny klimatu, která je již zapečená, budou embarga na vodní palivo z vodních elektráren způsobená suchem pravděpodobně v příštích desetiletích stále častější a rozšířenější.

Jinými slovy, jedno z nejvíce propagovaných řešení klimatické krize se stává méně spolehlivým kvůli negativním dopadům změny klimatu, které již probíhají. Tato komplikovaná realita má důležité důsledky pro to, jak hospodaříme se stávajícími vodními a energetickými systémy, a pro řešení změny klimatu, která vzešla z nedávno skončené konference OSN o změně klimatu (COP27).

Letos v létě, Evropa a Čína vydržela historická sucha, která snižovala řeky a vypouštěla ​​nádrže, které vodní systémy využívají k výrobě elektřiny. Vodní energie poskytuje 80 % elektřiny pro čínskou provincii S'-čchuan prodloužila tvorbu sucha o polovinu. Výzvu ještě umocnila vlna veder, takže ve stejné době, kdy výroba klesala, rostla poptávka po elektřině pro klimatizaci: poptávka po elektřině v S'-čchuanu rostla. nárůst o 25 % ve srovnání se stejným obdobím v roce 2021. V důsledku toho bylo desítkám tisíc komerčních spotřebitelů v S'-čchuanu řečeno, aby ukončili provoz na deset dní v srpnu.

V Evropě stlačilo sucho výrobu vodní energie Itálie, Rakousko, Španělsko a Portugalsko.

Zdá se, že jihozápad Spojených států se posouvá k celkově suššímu klimatu, signalizující dlouhodobé výzvy jak pro zásobování vodou, tak pro vodní energii. Přehrady vodních elektráren na řece Colorado poskytují elektřinu 5 milionům lidí a jejich nádrže po desetiletí klesají. Bureau of Reclamation oznámil, že je téměř jedna ze tří pravděpodobnosti, že hladiny nádrží klesnou tak nízko do roku 2024 přestane generovat přehrada Glen Canyon o výkonu 1.3 gigawattu. Dále po řece Colorado se sucho zmenšilo roční produkce z přehrady Hoover Dam o 22 % protože jeho nádrž také klesá směrem k hladině „mrtvého bazénu“ (žádná generace).

Kalifornie běžně získává asi 13 % své elektřiny z vodní energie, ale během a sucho, které kleslo na pouhých 6 %. Tato úroveň snížení představuje výzvy pro místa, jako je Kalifornie a Evropa, ale díky diverzifikovaným sítím se mohou přizpůsobit. A co země, kde v rozvodné síti dominuje vodní energie? Sucho v roce 2015 snížilo výrobu vodní energie v Zambii v podobné míře jako v Kalifornii, kromě vodní energie poskytuje téměř veškerou elektřinu Zambie! To znamená, že sucho způsobilo národní elektřinu generace poklesnout o 40 %, způsobuje postupné výpadky proudu a nesmírné ekonomické narušení. Letošní rok se rýsuje k horšímu.

Tyto příklady ukazují, jak může sucho odhalit zranitelnost energetických a ekonomických systémů, které jsou v současnosti závislé na vodní energii. To, co by skutečně mělo upoutat naši pozornost, jsou budoucí předpovědi: že globální vodní energie se zdvojnásobí, aby se zabránilo změně klimatu, ale také to, že v budoucnu dojde k většímu suchu a nedostatku vody kvůli dopadům změny klimatu, kterým se nyní nelze vyhnout (minimalizace budoucího oteplování je zásadní aby nedošlo k ještě větším poruchám).

Projekt Mezinárodní energetická agentura předpokládá, že jižní Afrika bude čelit zvýšenému riziku sucha v důsledku změny klimatu, se souvisejícími poruchami vodní energie. Kromě periodického sucha způsobí změna klimatu Zambii celkově sušší, s poklesem průměrných průtoků řek a 20% snížením výroby vodní energie.

Toto rostoucí riziko se neomezuje pouze na Afriku. Nedávný studium Příroda Změna klimatu zjistili, že i podle nejoptimističtějšího klimatického scénáře se více než 60 % stávajících projektů vodních elektráren nachází v „regionech, kde se předpokládá značný pokles průtoku“ do roku 2050, což se zvýší na 74 % projektů s větším oteplením. byl jsem hlavní autor studie To zjistilo, že přibližně jedna třetina globálních hydroenergetických projektů je v oblastech, u nichž se předpokládá zvýšené riziko nedostatku vody. Tyto dvě studie identifikovaly podobné nejrizikovější regiony, přičemž obě poukazovaly na Čínu, jihozápad Spojených států, Mexiko, jižní Evropu a Střední východ.

Čtvrtina všech plánovaných vodních elektráren se přitom nachází v regionech se střední až velmi vysokou úrovní rizika nedostatku vody.

Tato současná a rostoucí rizika sucha a nedostatku vody by měla být základem plánů pro řešení změny klimatu, včetně těch, které vycházejí z COP27. Země by měly plánovat své nízkouhlíkové energetické systémy na úroveň rizik sucha a nedostatku, která jsou již „zapečená“ a/nebo pravděpodobná za současných trajektorií. Dopady sucha na rozvodné sítě v jižní Africe ilustrují zranitelnost energetických systémů na úrovni systému, které jsou vysoce závislé na zdroji, který je tak náchylný na narušení klimatu.

Hlavním cílem energetických plánovačů by se měla stát diverzifikace výrobních zdrojů a odolnost vůči klimatu. Například solární panely obecně pracují blízko své maximální kapacity během horkých a slunečných období sucha, kdy jsou jiné zdroje výroby namáhány (kromě přehrad vodních elektráren, jaderných a tepelných elektráren také může dojít k omezení výroby během sucha v důsledku vyčerpání chladicí vody prameny).

Vodní energie je často navrhována jako způsob, jak stabilizovat sítě, které jsou silně závislé na obnovitelných zdrojích, jako je vítr a slunce, které kolísají na základě proměnných, jako je počasí a cyklus den-noc. Přečerpávací vodní energie– která zvedá vodu z dolní nádrže do „baterie“ horní nádrže, která je v případě potřeby připravena generovat – může poskytovat stejnou službu s nižším rizikem sucha a nedostatku a také s obecně mnohem nižšími negativními dopady na řeky, rybolov a komunity ve srovnání na konvenční vodní energii.

Vodní energie hraje roli při řešení klimatických problémů, ale je nutné pochopit, že vodní energie je sama o sobě mnohem zranitelnější vůči poruchám způsobeným klimatem ve srovnání s jinými obnovitelnými zdroji, jako je vítr a slunce. Diverzifikované nízkouhlíkové sítě poskytují větší odolnost vůči měnícímu se klimatu a hydrologii – a my potřebujeme nové vládní politiky, energetické plánování a finanční toky na podporu jejich budoucího rozvoje.