خطرات رو به رشد آب و هوایی یک راه حل اقلیمی

حتی همانطور که تابستان سوزان و خشک به سمت زمستان محو می شود، شبح خشکسالی از خروج از مرحله خودداری کرده است. در حالی که خشکسالی به عنوان کمبود منابع آبی تعریف می شود -همانطور که با سطوح پایین تاریخی رودخانه می سی سی پی در ماه گذشته مشخص شد- به راحتی می تواند به عنوان کمبود برق متاستاز دهد. آب «سوخت» برای انرژی آبی است، هنوز هم منبع اصلی برق تجدیدپذیر تولید شده در کره زمین، و خشکسالی مانند تحریم این سوخت است.

مدیران آب در رودخانه کلرادو فقط نسبت به یک "سناریوی روز قیامت" هشدار دادجایی که ادامه خشکسالی تولید برق در سد گلن کانیون را متوقف می کند. این سناریو قبلاً برای آن رسیده است سد کاریبا، دومین پروژه بزرگ برق آبی در جنوب آفریقا است که بیش از نیمی از برق مصرفی زامبیا و زیمباوه را تامین می کند. مخزن کاریبا - ساخته شده در سال 1959 این است بزرگترین مخزن جهان از نظر حجم-هست در پایین ترین سطح در تاریخ خود، منجر به افراط می شود قطع برق زیمبابوه و جیره بندی برق در زامبیا.

از آنجایی که بحران‌های آب تبدیل به بحران انرژی می‌شوند، اکنون بحران‌هایی برای اقدام اقلیمی نیز هستند. برای کمک به دستیابی به کربن زدایی انرژی که برای دستیابی به اهداف آب و هوایی مهم است، بسیاری از کشورها در حال برنامه ریزی برای توسعه چشمگیر انرژی آبی و آژانس های انرژی جهانی هستند. پیش بینی دو برابر شدن ظرفیت جهانی تا سال 2050. با این حال، به دلیل سطح تغییرات آب و هوایی که در حال حاضر ایجاد شده است، تحریم‌های ناشی از خشکسالی در مورد سوخت آبی نیروگاه‌های آبی احتمالاً در دهه‌های آینده مکرر و گسترده‌تر خواهد شد.

به عبارت دیگر، یکی از محبوب ترین راه حل ها برای بحران آب و هوا به دلیل تأثیرات منفی تغییرات آب و هوایی که در حال حاضر در راه است، کمتر قابل اعتماد می شود. این واقعیت پیچیده پیامدهای مهمی برای نحوه مدیریت سیستم‌های آب و انرژی موجود و راه‌حل‌های تغییر آب و هوا دارد که از کنفرانس تغییرات آب و هوایی سازمان ملل متحد (COP27) که اخیراً به پایان رسیده است.

تابستان گذشته، اروپا و چین خشکسالی های تاریخی را تحمل کرد که باعث کاهش رودخانه ها و تخلیه مخازنی شد که سیستم های برق آبی از آنها برای تولید برق استفاده می کنند. برق آبی 80 درصد برق استان سیچوان چین و چین را تامین می کند افزایش تولید خشکسالی به نصف کاهش می یابد. موج گرما چالش را تشدید کرد، بنابراین همزمان با کاهش تولید، تقاضا برای برق برای تهویه مطبوع افزایش یافت: تقاضای برق در سیچوان افزایش یافت. در مقایسه با مدت مشابه در سال 25، 2021 درصد افزایش یافته است. در نتیجه، به ده ها هزار مصرف کننده تجاری در سیچوان گفته شد که فعالیت خود را تعطیل کنند. به مدت ده روز در ماه اوت

در اروپا، خشکسالی تولید برق آبی را کاهش داد ایتالیا, اتریش, اسپانیا و کشور پرتغال.

به نظر می رسد جنوب غربی ایالات متحده در حال تغییر است به سمت یک آب و هوای خشک تر، نشان دهنده چالش های بلند مدت هم برای منابع آب و هم برای نیروگاه های آبی است. سدهای برق آبی بر روی رودخانه کلرادو برق 5 میلیون نفر را تامین می کند و مخازن آنها برای دهه ها رو به کاهش بوده است. اداره احیاء گزارش داد که تقریبا وجود دارد از هر سه احتمال وجود دارد که سطح مخزن بسیار پایین بیاید تا سال 2024 تولید سد گلن کانیون 1.3 گیگاواتی آن متوقف خواهد شد. پایین تر از رودخانه کلرادو، خشکسالی کاهش یافته است تولید سالانه سد هوور 22 درصد همانطور که مخزن آن نیز به سمت سطح "استخر مرده" (بدون نسل) کاهش می یابد.

کالیفرنیا به طور معمول حدود 13 درصد از برق خود را از انرژی آبی دریافت می کند، اما در طول یک خشکسالی که تنها به 6 درصد کاهش یافت. این سطح کاهش چالش هایی را برای مکان هایی مانند کالیفرنیا و اروپا ایجاد می کند، اما با شبکه های متنوع می توانند سازگار شوند. در مورد کشورهایی که برق آبی بر شبکه غالب است چطور؟ خشکسالی سال 2015 تولید برق آبی را در زامبیا به میزانی مشابه کالیفرنیا کاهش داد. به جز نیروی آبی تقریباً تمام برق زامبیا را تأمین می کند! یعنی خشکسالی باعث برق سراسری شد کاهش 40 درصدی نسل باعث خاموشی برق و اختلالات شدید اقتصادی می شود. امسال در حال شکل گیری بدتر است.

این مثال‌ها نشان می‌دهد که چگونه خشکسالی می‌تواند آسیب‌پذیری‌ها را در سیستم‌های انرژی و اقتصادی که در حال حاضر به انرژی آبی وابسته هستند، آشکار کند. آنچه واقعاً باید توجه ما را جلب کند، پیش‌بینی‌های آینده است: اینکه انرژی آبی جهانی دو برابر می‌شود تا از تغییرات آب و هوایی جلوگیری کند، اما همچنین اینکه در آینده به دلیل تأثیرات تغییرات آب و هوایی که اکنون غیرقابل اجتناب هستند، شاهد خشکسالی و کمبود آب بیشتری خواهیم بود (به حداقل رساندن گرمایش در آینده بسیار مهم است. برای جلوگیری از اختلالات بیشتر).

La آژانس بین المللی انرژی در جنوب آفریقا پروژه می کند با افزایش خطر خشکسالی به دلیل تغییرات آب و هوایی، همراه با اختلالات مرتبط با انرژی آبی مواجه خواهد شد. علاوه بر خشکسالی دوره ای، تغییرات اقلیمی زامبیا را به طور کلی خشک تر می کند، با کاهش متوسط ​​جریان رودخانه ها و کاهش 20 درصدی در تولید برق آبی.

این خطر فزاینده به آفریقا محدود نمی شود. اخیرا مطالعه در طبیعت تغییر آب و هوا دریافت که، حتی در خوشبینانه ترین سناریوهای اقلیمی، بیش از 60 درصد از پروژه های انرژی آبی موجود در «مناطقی که کاهش قابل توجهی در جریان رودخانه پیش بینی می شود» تا سال 2050 هستند و به 74 درصد از پروژه های با گرم شدن بیشتر افزایش می یابد. من بودم نویسنده اصلی یک مطالعه این نشان داد که تقریباً یک سوم پروژه های انرژی آبی جهانی در مناطقی هستند که پیش بینی می شود خطر کمبود آب افزایش یابد. این دو مطالعه مناطق مشابهی را که بیشتر در معرض خطر هستند شناسایی کردند و هر دو به چین، جنوب غربی ایالات متحده، مکزیک، جنوب اروپا و خاورمیانه اشاره کردند.

در همین حال، یک چهارم تمام سدهای برق آبی برنامه ریزی شده در مناطقی با سطوح متوسط ​​تا بسیار بالا در معرض خطر کمبود آب قرار دارند.

این خطرات فعلی و فزاینده برای خشکسالی و کمبود آب باید برنامه‌هایی را برای مقابله با تغییرات آب و هوایی، از جمله مواردی که از COP27 پدید می‌آیند، ارائه دهد. کشورها باید سیستم های انرژی کم کربن خود را برای سطح خطرات خشکسالی و کمبودی که در حال حاضر "پخته شده" و/یا احتمالاً تحت مسیرهای فعلی هستند، برنامه ریزی کنند. تأثیرات خشکسالی بر شبکه‌ها در جنوب آفریقا، آسیب‌پذیری سیستم‌های قدرت را در سطح سیستم نشان می‌دهد که به شدت به منبعی بسیار حساس به اختلالات آب و هوایی وابسته هستند.

تنوع منابع تولید و انعطاف پذیری آب و هوا باید به اهداف اصلی برنامه ریزان انرژی تبدیل شود. برای مثال، پنل‌های خورشیدی معمولاً نزدیک به حداکثر ظرفیت خود در دوره‌های خشکسالی گرم و آفتابی کار می‌کنند، زمانی که منابع تولید دیگر تحت فشار هستند (به غیر از سدهای برق آبی، نیروگاه‌های هسته‌ای و حرارتی نیز می‌توانند تولید را در طول خشکسالی کاهش دهند. کاهش آب خنک کننده منابع).

انرژی آبی اغلب به عنوان راهی برای تثبیت شبکه‌هایی پیشنهاد می‌شود که به شدت به انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد و خورشید وابسته هستند، که بر اساس متغیرهایی مانند آب و هوا و چرخه روز و شب در نوسان هستند. انرژی آبی ذخیره سازی پمپ شده- که آب را از یک مخزن پایینی به یک "باتری" مخزن بالایی می برد که آماده تولید در صورت نیاز است - می تواند همان خدمات را ارائه دهد، با خطرات کمتر ناشی از خشکسالی و کمبود و همچنین به طور کلی اثرات منفی بسیار کمتری بر رودخانه ها، ماهیگیری ها و جوامع در مقایسه با به برق آبی معمولی

انرژی آبی در حل چالش آب و هوایی نقش دارد، اما درک این موضوع ضروری است که انرژی آبی در مقایسه با سایر انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، در برابر اختلالات ناشی از اقلیم آسیب‌پذیرتر است. شبکه‌های متنوع و کم کربن، انعطاف‌پذیری بیشتری را در برابر تغییرات آب و هوایی و هیدرولوژی فراهم می‌کنند – و ما به سیاست‌های جدید دولت، برنامه‌ریزی انرژی و جریان‌های مالی برای حمایت از توسعه آینده آنها نیاز داریم.