Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Håndtering af energibehovet stiger med sæsonbestemte prognoser for hedebølger og kuldeperioder

Forskere ønsker at gøre klimaprognoser mere tilgængelige for at hjælpe energi- og andre industrier med bedre at forudsige stigninger i forbruget. Kredit:Pxhere, licenseret under CC0

Virkningen af ​​kraftig tørke, hedebølger og kuldeperioder på energiefterspørgsel og -forsyninger ville blive mindsket med sæsonbestemte klimaprognoser, der gør det muligt for energiselskaber bedre at forudsige stigninger i forbruget på forhånd, siger forskere.

Forskere har allerede muligheden for at forudsige, hvilke ændringer i klimaet der kan forventes om to til tre uger, eller endda om flere måneder. I modsætning til vejrudsigter, som ser på nedbør og temperaturer i de følgende timer og dage, disse klimaprognoser har til formål at forudsige, hvordan forholdene kan ændre sig sammenlignet med, hvad der er normalt for den tid af året. At få adgang til disse oplysninger, imidlertid, er vanskelig, da den for det meste er tilgængelig i et yderst teknisk format, der er ulæselig for ikke-videnskabsmænd.

Især energiindustrien ville drage fordel af at have adgang til en forenklet version af denne information, da den kan hjælpe den med at forudsige sandsynligheden for ekstreme vejrbegivenheder på sæsonbasis. For eksempel, hedebølger har en tendens til at resultere i stigninger i energiforbruget, når folk skruer deres aircondition op til fuld udblæsning, og kuldeperioder fører til overdreven brug af opvarmning.

Hedebølger kan være særligt problematiske for energiindustrien, fordi de ofte også slår atomkraftværker ud – store mængder koldt vand skal til for at køle reaktorer ned, og under hedebølger og tørke, vandforsyningen er sandsynligvis for varm til at bruge. Det betyder, at samtidig med at energibehovet er højere, forsyningen er kompromitteret.

"Både energiudbud og -efterspørgsel er afhængige af klimatiske faktorer, som kan være forudsigelige, " sagde professor Alberto Troccoli fra University of East Anglia, administrerende direktør for World Energy &Meteorology Council.

"Når du har begivenheder som hedebølger, efterspørgslen efter energi stiger meget hurtigt, fordi der bliver brugt mere klimaanlæg. Det faktum, at du ikke forudså det, og du har al denne efterspørgsel, betyder, at du skal skaffe ekstra strøm. Fordi det ikke er bestilt på forhånd, de vil opkræve mere, og priserne stiger."

Prof. Troccoli koordinerer et projekt kaldet SECLI-FIRM, som bruger modeller for, hvordan klimaet opfører sig for at forstå, hvad der sandsynligvis vil ske i de kommende måneder.

Indtil nu, energiindustrien har hovedsageligt set på tidligere klimavariationer, en praksis kendt som klimatologi, at forudsige klimamønstre i de kommende måneder. Imidlertid, denne metode har vist sig at være mindre og mindre pålidelig, da klimaændringer resulterer i en stigning i uventede ekstreme vejrhændelser, som kan påvirke efterspørgslen. Derimod klimamodeller bliver stadig mere populære, da de viser nogle positive resultater til at forudsige ekstreme temperaturbegivenheder, for eksempel, årets hedebølge.

Tilgængelig

Ud over at levere en pålidelig sæsonprognose, modelleringsværktøjet, der udvikles af SECLI-FIRM, har til formål at gøre sæsonbestemte klimaprognosedata mere tilgængelige for ikke-videnskabsmænd – såsom dem, der arbejder i energiindustrien, men også inden for vandforsyning, landbrug, vinproduktion og olivenolie, og endda forsikringssektoren.

Det er et eksempel på en ny type virksomhed kendt som klimatjenester, som har til formål at gøre klimavidenskab og data til brugbare værktøjer og intelligens for organisationer.

Dr. Albert Soret, fra Barcelona Supercomputing Center, sagde, at for at levere klimaintelligens til virksomheder, det er afgørende at lave en problemfri prognose, der kan bruges til beslutningstagning på forskellige tidspunkter.

"I slutningen, vi ønsker at kunne forklare en historie for (energiindustrien), så de kan træffe en beslutning i de kommende uger og måneder, " han sagde.

Soret koordinerer et projekt kaldet S2S4E, som bygger et onlinekort over Europa med prognoser, der strækker sig fra en uge til fire måneder frem.

S2S4E-kortet vil fremhæve samlet installeret strøm - den potentielle maksimale strømkapacitet - fra vind- og solenergiparker i hele Europa. Brugeren vil være i stand til at pege på et bestemt sted på kortet og indsætte den tidsramme, som de ønsker forudsigelser for. Værktøjet vil derefter producere sandsynlighedsprognoser for regn, temperatur, vind og andre energispecifikke variabler.

Projektet er baseret i et supercomputercenter, fordi klimamodeller er systemer, der efterligner hele Jordens system, med tal for havoverfladetemperaturen, snedække og vind på ethvert givet tidspunkt, og skal køres flere gange for at få en god forudsigelse.

Dr. Isadora Jimenez, der arbejder på S2S4E-projektet, sagde:"Det er ikke noget, du kan beregne på din personlige bærbare computer."

S2S4E-værktøjet vil være tilgængeligt i juni 2019, mens SECLI-FIRM-værktøjet kommer online i juli 2020, selvom en prototype vil blive udviklet hurtigere.

Sandsynligheder

Et af hovedproblemerne for både S2S4E og SECLI-FIRM er, at energiindustrien nogle gange forventer, at data præsenteres på samme måde som vejrudsigter. Imidlertid, dette er ikke tilfældet, da klimasæsonprognoser er baseret på sandsynligheder.

"Hvis du er vant til vejrudsigten, du forventer, at nogen vil fortælle dig, at temperaturen vil være 24 grader med en fejl på plus eller mindre en grad, " sagde Dr. Jimenez.

"I klimavidenskab kører vi en model flere gange, se på alle de mulige resultater og resultater af den simulering, og det giver dig en sandsynlighed. Klimaforudsigelser kan ikke fortælle dig, at vejret i august vil være 27 plus eller mindre to grader. De vil fortælle dig, at du har 70 % sandsynlighed for at have temperaturer over 24 grader."

Med avanceret information om energimangel eller stigninger i efterspørgslen, imidlertid, virksomheder kan bedre organisere sig for at undgå dyre bøder og høje energipriser. Dette er vigtigt, fordi selv om industrien vil bære enhver første prisstigning, det vil i sidste ende være kunden, der betaler, ifølge prof. Troccoli.

"Det er brugerne i sidste ende, der lider, " sagde han. "Hvis (den ekstreme begivenhed) har en stor nok effekt, når energiselskaber reviderer energiprisen om seks måneder eller et år, du (forbrugeren) vil sandsynligvis se denne stigning."