Rastući klimatski rizici klimatskog rješenja

Čak i dok užareno, suvo leto bledi prema zimi, bauk suša je odbila da izađe iz faze. Dok se suša definiše kao nedostatak vodnih resursa –kao što je tipično za istorijski nizak nivo reke Misisipi prošlog meseca– može lako metastazirati kao nedostatak struje. Voda je “gorivo” za hidroenergiju, i dalje vodeći izvor obnovljive električne energije proizvedene na planeti, a suša je kao embargo na to gorivo.

Upravo upravitelji vode na rijeci Kolorado upozorio na nadolazeći scenario „sudnjeg dana” gdje bi nastavak suše zaustavio proizvodnju električne energije na brani Glen Canyon. Taj scenario je već stigao Kariba Dam, drugi najveći hidroenergetski projekat u južnoj Africi, koji obezbjeđuje više od polovine električne energije koju koriste Zambija i Zimbabve. Karibin rezervoar—sagrađen 1959. to je najveći rezervoar na svetu po zapremini—je kod najniži nivo u svojoj istoriji, što rezultira ekstremnim nestanke struje u Zimbabveu i racioniranje struje u Zambiji.

Budući da vodene krize postaju energetske krize, one su sada i krize klimatskih akcija. Kako bi pomogle u postizanju dekarbonizacije energije koja je ključna za postizanje klimatskih ciljeva, mnoge zemlje planiraju dramatičnu ekspanziju hidroenergije, a globalne energetske agencije predviđaju udvostručenje globalnog kapaciteta do 2050. Ipak, zbog nivoa klimatskih promjena koji je već zapečen, embargo izazvani sušom na vodno gorivo za hidroelektrane vjerovatno će postati češći i rašireniji u narednim decenijama.

Drugim riječima, jedno od najcjenjenijih rješenja za klimatsku krizu postaje sve manje pouzdano zbog negativnih utjecaja klimatskih promjena koji su već u toku. Ta komplikovana stvarnost ima važne implikacije na način na koji upravljamo postojećim sistemima vode i energije, kao i na rješenja za klimatske promjene koja dolaze sa nedavno završene Konferencije Ujedinjenih naroda o klimatskim promjenama (COP27).

prošlog ljeta, Evropa i Kina izdržali su istorijske suše koje su smanjile rijeke i isušile rezervoare koje hidroenergetski sistemi koriste za proizvodnju električne energije. Hidroenergija obezbeđuje 80% električne energije za kinesku provinciju Sečuan produžena suša prepolovila proizvodnju. Toplotni talas je otežao izazov, pa je u isto vreme kada je proizvodnja opadala, potražnja za električnom energijom za klimatizaciju je skočila: potražnja za električnom energijom u Sečuanu je bila porast od 25% u odnosu na isti period 2021. Kao rezultat toga, desetinama hiljada komercijalnih potrošača u Sečuanu rečeno je da se zatvore deset dana u avgustu.

U Evropi je suša smanjila proizvodnju hidroenergije Italija, Austrija, Španija i Portugalija.

Čini se da se jugozapad Sjedinjenih Država mijenja prema ukupnoj sušoj klimi, signalizirajući dugoročne izazove i za vodosnabdijevanje i hidroenergiju. Hidroelektrane na rijeci Kolorado obezbjeđuju struju za 5 miliona ljudi, a njihovi rezervoari opadaju decenijama. Biro za reklamaciju je izvijestio da postoji skoro jedna od tri šanse da će nivoi rezervoara pasti tako nisko do 2024. da će njena brana Glen Canyon od 1.3 gigavata prestati proizvoditi. Dalje niz rijeku Kolorado, suša se smanjila godišnja proizvodnja iz Hoover brane za 22% budući da njegov rezervoar takođe opada prema nivou „mrtvog bazena“ (bez generacije).

Kalifornija inače dobija oko 13% svoje električne energije iz hidroenergije, ali tokom a suša koja se smanjila na samo 6%. Taj nivo smanjenja predstavlja izazove za mjesta kao što su Kalifornija i Evropa, ali sa raznolikim mrežama mogu se prilagoditi. Šta je sa zemljama u kojima hidroenergija dominira mrežom? Suša 2015. smanjila je proizvodnju hidroenergije u Zambiji u sličnoj mjeri kao u Kaliforniji, osim hidroenergije osigurava gotovo svu električnu energiju Zambije! To znači da je suša izazvala nacionalnu električnu energiju generacija će opasti za 40% uzrokujući neprekidne nestanke struje i ogroman ekonomski poremećaj. Ova godina se sprema da bude gora.

Ovi primjeri pokazuju kako suša može otkriti ranjivosti u energetskim i ekonomskim sistemima koji trenutno zavise od hidroenergije. Ono što bi zaista trebalo da privuče našu pažnju su buduće prognoze: da će se globalna hidroenergija udvostručiti kako bi se izbjegle klimatske promjene, ali i da će u budućnosti biti sve više suše i nestašice vode zbog uticaja klimatskih promjena koji su sada neizbježni (minimiziranje budućeg zagrijavanja je ključno kako bi se izbjegle još veće smetnje).

The Međunarodna agencija za energetiku projektuje južnu Afriku suočit će se s povećanim rizikom od suše zbog klimatskih promjena, sa povezanim poremećajima u hidroenergetici. Pored periodične suše, klimatske promjene će učiniti Zambiju općenito sušnjom, sa padom prosječnih riječnih tokova i smanjenjem proizvodnje hidroenergije za 20%.

Ovaj rastući rizik nije ograničen samo na Afriku. Nedavno studij u Prirodne klimatske promjene otkrili su da je, čak i prema najoptimističnijem klimatskom scenariju, više od 60% postojećih hidroenergetskih projekata u „regionima u kojima se predviđa značajan pad protoka“ do 2050. godine, popevši se na 74% projekata sa većim zagrijavanjem. bio sam glavni autor studije koji je otkrio da je otprilike jedna trećina globalnih hidroenergetskih projekata u regijama za koje se predviđa povećan rizik od nestašice vode. Dvije studije identificirale su slične regije najugroženije, a obje su upućivale na Kinu, jugozapadne Sjedinjene Države, Meksiko, južnu Evropu i Bliski istok.

U međuvremenu, četvrtina svih planiranih brana hidroelektrana nalazi se u regijama sa srednjim do vrlo visokim nivoom rizika od nestašice vode.

Ovi trenutni i rastući rizici od suše i nestašice vode trebali bi poslužiti za planove za borbu protiv klimatskih promjena, uključujući one koji proizlaze iz COP27. Zemlje treba da planiraju svoje niskougljične energetske sisteme za nivo rizika od suše i nestašice koji su već „upečeni“ i/ili vjerovatno pod trenutnim putanjama. Utjecaj suše na mreže u južnoj Africi ilustruje ranjivost elektroenergetskih sistema na nivou sistema koji su u velikoj mjeri ovisni o izvoru koji je toliko osjetljiv na klimatske poremećaje

Diverzifikacija izvora proizvodnje i klimatska otpornost trebali bi postati glavni ciljevi energetskih planera. Na primjer, solarni paneli općenito rade blizu svog vršnog kapaciteta tokom vrućih, sunčanih sušnih perioda kada su drugi izvori proizvodnje pod stresom (osim hidroenergetskih brana, nuklearne i termoelektrane također mogu vidjeti smanjenje proizvodnje tokom suša zbog iscrpljivanje rashladne vode izvori).

Hidroenergija se često predlaže kao način za stabilizaciju mreža koje su u velikoj mjeri zavisne od obnovljivih izvora energije poput vjetra i sunca, koji fluktuiraju na osnovu varijabli poput vremena i ciklusa dan-noć. Crpna hidroelektrana–koji podiže vodu iz donjeg rezervoara u “bateriju” gornjeg rezervoara spremnu za proizvodnju kada je to potrebno – može pružiti istu uslugu, sa manjim rizikom od suša i oskudice, kao i općenito daleko manjim negativnim utjecajima na rijeke, ribarstvo i zajednice u poređenju na konvencionalnu hidroelektranu.

Hidroenergija ima ulogu u rješavanju klimatskih izazova, ali je imperativ razumjeti da je hidroenergija sama po sebi daleko osjetljivija na poremećaje uzrokovane klimom u poređenju s drugim obnovljivim izvorima energije poput vjetra i sunca. Raznovrsne, niskougljične mreže pružaju veću otpornost u suočavanju sa promjenjivom klimom i hidrologijom – a potrebne su nam nove vladine politike, planiranje električne energije i finansijski tokovi kako bismo podržali njihov budući razvoj.