Hvordan påvirker den vestlige amerikanske tørke elnettet?

Det vestlige USA oplever i øjeblikket alvorlig tørke, især i Californien og det sydvestlige. Fra den 10. juni 88,5 % af Vesten var i moderat til ekstraordinær tørke, sammenlignet med 42,17 % på samme tidspunkt sidste år.

Tørke er ofte forbundet med en stigning i skovbrande, som blev set i hele regionen i 2020. det kan også påvirke landets elektriske system, potentielt efterlade millioner af mennesker uden aircondition og andre væsentlige tjenester.

Vi nåede ud til Jordan Kern, en assisterende professor i skovbrug og miljøressourcer ved College of Natural Resources, for at lære mere om tørken og dens potentielle indvirkning på elnettet. Tjek spørgsmål og svar nedenfor for ekspertkommentarer fra Kern, hvis forskning fokuserer på analyse af vand- og energisystemer.

Hvad er årsagen til tørken?

Tørken er for det meste forårsaget af unormalt lav nedbør (dvs. sne). På tværs af vestkysten og i sydvest, tilgængeligheden af ​​overflade (flod, sø) vand bestemmes primært af, hvor meget det sner/regner om vinteren. Vinter sne smelter i løbet af foråret, og snesmeltningen flyder nedstrøms fra områder i højere højde, indtil den er fanget af dæmninger og reservoirer, som bruges til at opbevare vandet og gradvist levere det til de mennesker og steder, der har brug for det (landmænd, byområder).

Når det ikke sner eller regner meget om vinteren, mindre vand løber i floder og ind i reservoirer. Især hvis flere på hinanden følgende år oplever lave nedbørsniveauer, vandtilgængeligheden i reservoirer kan blive meget lav.

Store år-til-år udsving i nedbør er normale ude vest, og disse op- og nedture har en tendens til at være "mere støjende" og mere ekstreme end de langsigtede tendenser, vi kan observere. Men der er voksende beviser på, at klimaændringer får Vesten til at opleve et gradvist fald i snesmeltning og tilgængelighed af overfladevand.

Hvordan påvirker tørken strømkilderne i Vesten?

Den mest direkte indvirkning af hydrologisk tørke på elsektoren er et tab af vandkraft. Jo mindre det sner, jo mindre vand er der bag vandkraftdæmninger, og jo mindre "brændstof" der er til at producere vandkraft.

Under tørke, vandkraft der er "tabt" skal erstattes af noget, og det er næsten altid elektricitet, der produceres af et naturgas- og/eller kulfyret kraftværk. Dette resulterer i højere kuldioxidemissioner, og højere elpriser på engrosmarkeder for el. I andre dele af USA kan tørke også have en negativ indflydelse på termiske kraftværker (kul, naturgas og nuklear), der er afhængige af vand fra floder og søer som kølemiddel. Men disse problemer er meget mindre almindelige i Vesten.

Ud over, hvis tørkeår er forbundet med højere lufttemperaturer (dette er nogle gange tilfældet ude mod vest), disse højere temperaturer kan samtidig øge folks efterspørgsel efter elektricitet til køling (aircondition). Lavt vandforbrug kan også påvirke efterspørgslen efter elektricitet i andre sektorer, herunder hvor meget pumpeenergi der bruges til at flytte vand fra et sted til et andet og/eller vande afgrøder.

Bortset fra disse påvirkninger, en af ​​de største bekymringer i et sted som Californien er, at tørken vil øge risikoen for naturbrande, som så kan udløses af defekt elektrisk udstyr. I de seneste år, Californiens største elforsyning, PG&E, blev tvunget til at erklære sig konkurs på grund af økonomiske forpligtelser i forbindelse med naturbrande forårsaget af dets udstyr. I højrisikobrandperioder, store dele af statens net er også forebyggende lukket ned for at undgå ved et uheld at starte en brand.

Er det sandsynligt, at forbrugere og industri vil blive påvirket af disse påvirkninger på elnettet?

På elmarkederne, tørke reducerer udbuddet af relativt billig vandkraft og tvinger forsyningsselskaber og systemoperatører til at stole på dyrere, fossile brændstoffer alternativer. På kort sigt, dette har en tendens til at øge markedspriserne på elektricitet, og de deraf følgende højere omkostninger, der bæres af nogle forsyningsselskaber, kan overføres til forbrugerne. Det kan variere meget, hvor hurtigt forsyningsselskaberne er i stand til at vælte disse omkostninger over på forbrugerne i form af højere detailpriser på el.

Omkostninger i forbindelse med skovbrande for elforsyning er større, mere rodet problem. I nogle tilfælde, stater kan forbyde forsyningsselskaber at overføre disse omkostninger til kunder, hvis et forsyningsselskab findes ansvarligt.

Hvornår er det sandsynligt, at tørkens indvirkning på elnettet ophører?

Effekterne af tørken på elsektoren vil for det meste påvirke nettet denne sommer, hvilket er når vandkraft normalt ville være rigeligt i snesmeltningsperioden. Sensommeren og efteråret er altid den tørreste periode på året vestpå, og vandkraft er en mangelvare selv i et år uden tørke. Det er måske først til vinteren, at regionen har en idé om, hvorvidt tørken også strækker sig ind i 2022 eller frem.

Hvad kan vestlige stater gøre for at forberede sig på fremtidige tørkerelaterede påvirkninger af elnettet?

For stater, der er meget afhængige af vandkraft, tørke vil altid være en risiko for nettet, men det er en, der kan styres ved at bygge ekstra strømkapacitet af andre typer (f.eks. naturgas), der kan øge produktionen i tørre år. I stater, hvor tørke udgør en risiko for vandmangel for termisk (kul, naturgas og atomkraftværker, en mulighed er at ændre den type kølesystem, som disse anlæg er afhængige af, til nyere systemer, der kan forblive i drift, selv når der er mindre vand til rådighed i floder og søer.