İklim Değişikliği Batı Kıyısında Elektrik Kesintilerine ve Daha Yüksek Enerji Maliyetlerine Neden Olabilir

Başlangıçta tarafından yayınlanan North Carolina Eyalet Üniversitesi.
By Laura Oleniacz

North Carolina Eyalet Üniversitesi'nden bir araştırmacı tarafından yürütülen iki yeni araştırma, Batı Kıyısı'ndaki elektrik tüketicilerinin iki farklı gelecek senaryosu altında neler yaşayabileceğinin bir önizlemesini sunuyor: biri iklim değişikliği nedeniyle aşırı ısının güç kaynaklarını zorladığı ve diğeri şebekenin yenilenebilir enerjiye kaydığı senaryo. iklim tarihi eğilimleri takip ederken enerji. Her iki durumda da, güç maliyetlerinin ve güvenilirliğin aşırı hava koşullarına karşı savunmasız kaldığını buldular.

“İklim değişikliği ve aşırı hava olaylarının, çoğunlukla kuraklık ve ısı dalgaları şeklinde şebeke üzerindeki etkileri, iklim değişikliği altında daha da kötüleşecek” dedi. Ürdün Kern, NC State'de ormancılık ve çevre kaynakları yardımcı doçenti. "Batı Kıyısı şebekesi fosil yakıtlardan rüzgar ve güneşe doğru uzaklaşsa bile, bu aşırı hava olayları sistem güvenilirliğini ve güç fiyatını etkilemeye devam edecek."

Dergisinde yayımlanan Dünyanın Geleceği, iki çalışma gelecekteki güç arzını ve talebini ayrı senaryolar altında projelendiriyor. İçinde ilk çalışmaAraştırmacılar, iklim değişikliğinin Kaliforniya ve Kuzeybatı Pasifik'teki mevcut elektrik şebekesi üzerindeki etkilerini simüle etmek için bilgisayar modellerini kullandılar. 11 ve 2030 yılları arasında 2060 farklı iklim senaryosu altında şebekenin fiyatını ve güvenilirliğini değerlendirdiler ve fosil yakıt emisyonlarının “en kötü senaryosu” ve daha az şiddetli başka bir senaryo altında iklimin nasıl değişeceğine dair çok sayıda bilimsel modelden yararlandılar.

Kern, “Dünyanın fosil yakıt emisyonlarını bundan kaçınmak için yeterince azaltacağına dair bazı kanıtlar olsa bile, en kötü durum senaryosu bakmaya değer” dedi.

Araştırmacılar, büyük ölçüde Kaliforniya'da insanlar evlerini soğuturken yüksek enerji talebine neden olan aşırı sıcaktan kaynaklanan, yaz ve erken sonbaharda daha fazla elektrik kesintisi riski buldular. İklim değişikliğinin her iki bölgede de aynı anda elektrik üretimini etkilediği bir senaryo hariç tümünde eksiklik olayları olacağını tahmin ettiler.

Ancak, bu güç eksikliklerinin nispeten nadir kalacağını belirttiler. En kötü durumda maksimum, 72 yıl boyunca Batı Kıyısı genelinde 31 saatlik güç kaynağı kesintisi oldu.

Kern, "Daha sıcak ve daha sıcak ve daha sıcak hale geldikçe ve elektrik talebi yükseldikçe, şebekenin başarısız olmasını bekliyoruz" dedi. "Bu aşırı sıcaklık olayları çok daha şiddetli hale gelecek."

Kaliforniya'daki aşırı sıcaklık, Kuzeybatı Pasifik'teki güç fiyatını ve arzını da etkileyecektir. Tarihsel olarak, bölgeler ortak güçlere sahiptir.

“Eğer ve bu büyük bir 'eğer' ise, tarihi elektrik alışverişi devam ederse ve Kaliforniya'nın ısı nedeniyle elektrik için yüksek bir talebi varsa, bu, Kuzeybatı Pasifik'in elektrik ihtiyacını karşılayamayacakları için elektriğin bitmesine neden olabilir. kendi talepleri," dedi Kern.

Ayrıca, iklim değişikliğinin, suyla çalışan elektrik olan hidroelektrik kaynaklarını sınırlayarak Kuzeybatı Pasifik'i doğrudan etkileyebileceğini buldular. Kar, depolanan güç olarak hizmet eder, bu nedenle kardaki azalmalar veya kar erimesinin zamanlamasındaki değişiklikler, yaz aylarında mevcut olan gücü azaltır.

İklim değişikliğinin Kuzeybatı Pasifik üzerindeki en büyük etkileri, şebekenin zaten gergin olduğu yaz sonu veya sonbahar başında da olacaktır. Eylül ayında iklim değişikliğinin neden olduğu akarsu akışındaki küçük düşüşler ve yaz aylarında elektrik talebindeki artışlar bile Kuzeybatı Pasifik'te daha fazla kıtlık olayına neden olmak için yeterli olacaktır. Bununla birlikte, yalnızca Kuzeybatı Pasifik üzerindeki iklim etkilerinden dolayı Batı Kıyısı çapındaki eksiklik olaylarının nadir olacağını tahmin ettiler.

Araştırmacılar, güvenilirlik sorunlarına ek olarak, iklim değişikliğinin enerji fiyatını artıracağını da buldular. İklim değişikliğinin hem Kaliforniya'da hem de Kuzeybatı Pasifik'te güç arzını ve talebini etkilediği en kötü durumda, özellikle yaz sonunda, elektrik toptan fiyatının Kaliforniya'da saatte 1,000 megavatlık sınıra ulaştığı daha fazla saat bekliyorlardı. Kaliforniya'daki iklim değişikliğinin de Kuzeybatı Pasifik'teki fiyatlar üzerinde önemli bir etkisi olacaktır.

Kern, “Fiyatlar megavat saat başına 1,000 dolara yükseldiğinde, alarm zilini çalan şebeke budur” dedi. Kısmen insanları daha az tüketmeye teşvik etmek için elektriği çok pahalı hale getiriyorlar” dedi.

İçinde ikinci çalışmada, araştırmacılar, doğal gaz santrallerinin yedek olarak hala yerinde olacağını varsayarak, şebekeye daha fazla yenilenebilir enerji kaynağı eklenerek 2050 yılına kadar elektrik fiyatını değerlendirdi. Her pazar için beş senaryoyu karşılaştırdılar: güneş ve rüzgar karışımını maliyete göre değiştiren iki senaryo; gücü depolamak için daha fazla pilin eklendiği bir senaryo; birçok insanın elektrikli araçları benimsediği bir senaryo; ve statüko eğilimi. Bu farklı sistemlerdeki elektriğin maliyetini, ek iklim ısınması olmadan, tarihi iklim koşullarında meydana gelebilecek hem normal hem de aşırı hava olaylarının 100 temsili yılı altında değerlendirdiler.

Kern, "West Coast şebekesi ile artık nasıl performans göstereceği hakkında belirli şeyler biliyoruz çünkü hidroenerjiye çok bağlı - kurak bir yıl kötü ve yağışlı bir yıl iyidir, " dedi Kern. "Bilmek istediğimiz şey şu: Batı'daki şebekeyi karbondan arındırırken, elektrikli araçlar, piller, güneş ve rüzgar ekledikçe, bu hiç değişiyor mu?"

Yenilenebilir enerji kaynaklarında bile, aşırı kuraklık ve sıcaklığın, fiyatlardaki aşırı uçları tetikleyeceğini buldular - ılıman sıcaklıklar ve yüksek akış akışı tarafından yönlendirilen en düşük fiyatların ve aşırı ısı veya kuraklığın en yüksek fiyatların yönlendirdiği “iyi” yıllarda.

Kern, "En kötü yılları düşündüğünüzde, bu koşullar bugün bu olayları tetikleyen şey tarafından yönlendirilecek: su eksikliği veya yaz ortasında bir sıcak hava dalgası." “Yenilenebilir enerji eklemek en kötü veya en iyi yılı değiştirmiyor, ancak ortadaki şeyleri bir şekilde değiştiriyor.”

Kaliforniya'da, artan rüzgar enerjisi ile gelecek senaryosu en düşük fiyatları sağladı ve onu güneş izledi. Kuzeybatı Pasifik'te, hem rüzgar hem de güneş enerjisinin en yüksek olduğu senaryolar en düşük fiyatlara sahipti. Tedarik açıkları, elektrikli araçlara en fazla talebin olduğu yolda en sık görüleni olacaktır.

Kern, "Şebeke daha fazla rüzgar ve güneş enerjisi kullandıkça, daha ucuz olduğu için fiyat düşüyor ve doğal gazı dışarı atıyor" dedi. “İstisna, elektrikli araçlardan yüksek güç talebiniz olduğunda, talebin o kadar yüksek olması, sistemi bozuyor. Modellerimizde oldukça nadirdir, ancak çok fazla su olmadığında ve bir sıcak hava dalgası olduğunda olur.”

Kern, beş senaryo kapsamında sera gazı emisyonlarında öngördükleri azalmaların “muhafazakar” olduğunu söyledi; modelleri, 50 yılına kadar %2050'ye kadar karbonsuzlaştırmayı gösterirken, çoğu Batı Kıyısı eyaleti daha önemli değişiklikleri daha erken yapmak için hedefler belirlemiştir.

Kern, "Temel bulgumuz, şebekenin karbonsuzlaşmasına rağmen, su ve ısıya karşı bu kırılganlıkla kalmanız gerektiğiydi" dedi. "Bu, ondan kaçamayacak bir sistem."

Çalışma, "İklim Değişikliğinin ABD Batı Kıyısında Bölgeler Arası Elektrik Piyasası Dinamiklerine Etkileri,” yılında çevrimiçi olarak yayınlandı. Dünyanın Geleceği 7 Aralık 2021'de. Kern'e ek olarak, diğer yazarlar Joy Hill, David E. Rupp, Nathalie Voisin ve Gregory Characklis'ti. Çalışma, Ulusal Bilim Vakfı INFEWS programı tarafından 1639268 T2 ve 170082 T1 ödülleri kapsamında desteklenmiştir.

İkinci çalışma, "Teknoloji yolları, ABD Batı Kıyısı şebekesinin hidrometreolojik belirsizliğe maruz kalmasını sağlamaya yardımcı olabilir." yılında çevrimiçi yayınlandı Dünyanın Geleceği 28 Aralık 2022. Kern'e ek olarak, diğer yazarlar arasında Jacob Wessel, Nathalie Voisin, Konstantinos Oikonomou ve Jannik Haas yer alıyor. Çalışma, Çok Sektörlü Dinamikler, Dünya ve Çevresel Sistem Modelleme Programı ve Ulusal Bilim Vakfı INFEWS program ödülü 1639268'deki araştırmanın bir parçası olarak ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi tarafından finanse edildi.

Kaynak:

• • “İklim Değişikliğinin ABD Batı Kıyısında Bölgeler Arası Elektrik Piyasası Dinamiklerine Etkileri”
  • Yazarlar: Joy Hill, Jordan Kern, David E. Rupp, Nathalie Voisin ve Gregory Characklis
  • Yayınlanan içinde çevrimiçi Dünyanın Geleceği Aralık'ta. 7, 2021.
  • DOI: 10.1029/2021EF002400
  • “Teknoloji yolları, ABD Batı Kıyısı şebekesinin hidrometreolojik belirsizliğe maruz kalmasını sağlamaya yardımcı olabilir”
  • Yazarlar: Jacob Wessel, Jordan D. Kren, Nathalie Voisin, Konstantinos Oikonomou ve Jannik Haas
  • Yayınlanan içinde çevrimiçi Dünyanın Geleceği Aralık'ta. 28, 2022.
  • DOI: /10.1029/2021EF002187

 

CleanTechnica'nın özgünlüğünü takdir etmek ister misiniz? Bir CleanTechnica Üyesi, Destekleyen, Teknisyen veya Büyükelçi - veya bir patron Patreon.

 

 

---

reklâm  

---

---

Kaynak: https://cleantechnica.com/2022/01/19/climate-change-could-lead-to-blackouts-higher-power-costs-on-west-coast/