Техаські відключення показали, як кліматичні ситуації загрожують енергетичним системам у США

Техаські відключення показали, як кліматичні ситуації загрожують енергетичним системам у США

 

Учені та політики швидко вказували пальцем на провал у Техасі це залишило мільйони людей без енергії та чистої води під час глибокого заморожування в лютому. Багато хто звинуватив державу дерегульований ринок електроенергії, стверджуючи, що Техас надав перевагу дешевій енергії над надійністю.

Але кліматичні екстремали спричиняють все більший хаос в енергетичних системах США, незалежно від місцевої політики та особливостей регіональних мереж. Наприклад, консерватори стверджували це надмірне регулювання спричинило широкі перебої в Каліфорнії серед екстремальної спеки та пожеж влітку 2020 року.

Як професор інженерії вивчення стійкість інфраструктури до кліматичних змін, Я хвилююся з приводу зростаючого ризику спричинені кліматом відключення по всій країні. На мій погляд, події в Техасі пропонують три важливі уроки для енергетиків у США

Недостатньо уваги до кліматичних екстремумів

Експерти широко сходяться на думці, що Рада з електричної надійності Техасу, або ERCOT, некомерційна корпорація, яка управляє електроенергетичною мережею більшу частину штату, не змогла передбачити як різко зросте попит до лютневої холодної хвилі. У компанії ERCOT є недостатня потужність для задоволення зимових стрибків попиту. Державна сітка майже звалився під час зимової шторму 2011 року і випробував інший закрити дзвінок у 2014 р., уникнувши поступового затемнення.

Але оператори мережі в інших місцях також мають недооцінено, як екстремали клімату можуть впливати на попит на електроенергію. Я бачу багато подібності між Криза влади в Каліфорнії влітку 2020 року та останні події в Техасі.

В обох випадках екстремальна погода одночасно спричинила несподіваний ріст попиту та зменшення потужності виробництва. Оскільки енергетичні оператори не передбачали цих наслідків, їм довелося вдаються до поглинаючих затемнень щоб запобігти ще більшим катастрофам.

Під час досліджень, які я проводив у своїй дослідницькій лабораторії та у співпраці з гідрокліматолог Рохіні Кумар, ми виявили, що енергетичні планувальники у багатьох частинах США істотно недооцінюють наскільки чутливий попит на електроенергію до кліматичних факторів. Ця тенденція має суттєві наслідки для безпека та надійність енергосистем.

Наприклад, у дослідженні, опублікованому в квітні 2020 року, ми проаналізували використання моделей штучного інтелекту для прогнозування енергії доводиться роль вологості крім температури повітря. Ми виявили, що такі моделі можуть значно точніше прогнозувати попит на енергію для кондиціонування повітря в спекотні дні в США. Більш точні прогнози попиту допомагають енергетичним планувальникам зрозуміти, скільки енергії їм буде потрібно для задоволення пікового попиту під час екстремальних погодних умов.

Оператори мереж можуть ефективніше підготуватися до наслідків зміни клімату як на попит, так і на попит, використовуючи моделі прогнозування та програмне забезпечення, яке вже розроблено академічними дослідниками. Багато з цих нових рішень були публікується в журналах з відкритим доступом.

Техаські відключення показали, як кліматичні ситуації загрожують енергетичним системам у СШАРезультати, опубліковані в журналі Climactic Change, за моделлю, яка передбачає, на скільки влітку може зрости споживання електроенергії та води в містах Середнього Заходу внаслідок зміни клімату між 2030 і 2052 роками. . Грег Сіммонс / Університет Пердью, CC BY-ND

Вода, електрика та природний газ підключені

Електроенергія, вода та природний газ є важливими ресурсами, і важко мати будь-який з них без інших. Наприклад, буріння на природному газі споживає електроенергію та воду. Багато електростанцій спалюють природний газ для виробництва електроенергії. А для транспортування води та газу потрібна електроенергія, щоб перекачувати їх по трубопроводах.

Через такі щільні зв’язки відключення в одній системі обов’язково будуть хвилюватись через інші та створювати каскад перебоїв у обслуговуванні. Наприклад, під час техаської холодної хвилі насоси використовували для видобутку газу в Західному Техасі не міг працювати через відключення електроенергії. Це вдвічі скоротило видобуток державного газового родовища, що, у свою чергу, напружило виробництво електроенергії на газі. Збої живлення також перешкоджає перекачуванню та очищенню води, потенційно дозволяючи бактеріям просочуватися у запаси води.

У спільному проекті, що з'єднує дослідників в університет Пердью, то Університет Південної Каліфорнії, А Каліфорнійський університет-Санта-Крус, ми аналізуємо способи запобігти такому каскадному відключенню. Одною перспективною стратегією є встановлення розподілених джерел генерації, таких як сонячні батареї або невеликі вітрові турбіни з акумуляторами, у критичних точках з'єднання між системами енергетики, води та природного газу.

Зі свого боку, споживачі також повинні розуміти ці зв'язки. Приймаючи гарячий душ або працюючи в посудомийній машині, для її нагрівання витрачається вода, а також електроенергія або газ. Ці точки хрусту часто викликають проблеми під час криз. Наприклад, нещодавні рекомендації, що закликають техасців кип’ятити воду перед її використанням, надають додатковий тиск на і без того дефіцитні запаси енергії.

Наше дослідження показує, що комунальні підприємства повинні приділяти більше уваги зв’язкам між ними природний газ та електроенергіяі між ними вода та електрика. Роблячи це, планувальники можуть більш точно побачити, як кліматичні умови вплинуть, зокрема, на попит за кліматичних змін. Нестримний дефіцит газу та перебої з електроенергією та водою в Техасі є ознакою того, що оператори інфраструктури повинні чіткіше розуміти, наскільки тісно пов’язані між собою ці ресурси, не тільки під час нормальної роботи, а й під час криз, які можуть порушити їх відразу.

Техаські відключення показали, як кліматичні ситуації загрожують енергетичним системам у СШАЛюди, які не мають влади вдома, відпочивають у магазині меблів Gallery у Х'юстоні після того, як власник відкрив бізнес як притулок 16 лютого 2021 року. AP Photo / Девід Дж. Філіп

Майбутнє буде іншим

Деякі коментарі щодо техаської катастрофи називають це "подія чорного лебедя", Що ніколи не можна було передбачити - або навіть гірше, “удар метеору. " Фактично, держава опублікувала a план зменшення небезпеки у 2018 році, який чітко попереджав про можливість надзвичайної зимової погоди спричинити широкі перебої. І зазначило, що такі події будуть набагато руйнівнішими в Техасі, ніж в інших регіонах, які переживають суворіші зими.

У дослідженні 2016 року ми з кількома колегами попередили, що поточні показники та стандарти надійності мережі в США були неадекватними, особливо стосовно кліматичних ризиків. Ми дійшли висновку, що ці стандарти «не забезпечують достатньої структури стимулювання для комунальних підприємств для належного забезпечення високих рівнів надійності для кінцевих споживачів, особливо під час масштабних кліматичних подій».

Як я бачу, домінуюча парадигма «швидше, краще, дешевше» в енергетичному плануванні чинить посилюючий тиск на застарілу інфраструктуру нашої країни. Я вважаю, що настав час енергетичним планувальникам бути більш ініціативними та робити розумні інвестиції в заходи, які допоможуть енергетичним системам справлятися з екстремальними погодними явищами.

Ключові кроки повинні включати залучення прогностична аналітика інформувати про планування стихійних лих; облік за невизначеність клімату в управлінні інфраструктурою; модернізація стандартів надійності систем передачі та розподілу електроенергії; та диверсифікація суміші палив, яку всі держави використовують для виробництва електроенергії. Без таких кроків часті збої в роботі критично важливих служб можуть стати новою нормою з високі витрати та сильний вплив - особливо на найбільш вразливі американці.

про автора

Рошанак (Роші) Натегі, доцент кафедри промислового машинобудування, університет Пердью

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Життя після вуглецю: наступна глобальна трансформація міст

by Pетер Пластрік, Джон Клівленд
1610918495Майбутнє наших міст не те, що раніше. Модель сучасного міста, яка увійшла в глобальний масштаб у ХХ столітті, пережила свою корисність. Він не може вирішити проблеми, які йому допомогли створити - особливо глобальне потепління. На щастя, у містах з'являється нова модель розвитку міст для агресивного вирішення реалій зміни клімату. Це перетворює дизайн спосіб міст і використовувати фізичне простір, створювати економічні багатства, споживають і розпоряджатися ресурсами, експлуатувати і підтримувати природні екосистеми, і підготуватися до майбутнього. Доступний на Amazon

Шосте вимирання: неприродна історія

автор: Елізабет Колберт
1250062187За останні півмільярда років було п'ять масових вимирань, коли різноманітність життя на землі раптово і різко скоротилося. Учені в усьому світі в даний час моніторинг шостого вимирання, за прогнозами, буде найбільш руйнівним вимирання з астероїдом, який знищив динозаврів. На цей раз навколо, катаклізм нас. У прозі, яка одразу відверта, розважальна та глибоко поінформована, Житель Нью-Йорка письменниця Елізабет Колберт розповідає, чому і як люди змінили життя на планеті так, як жоден вид до цього не існував. Переплетення досліджень у півдесятка дисциплін, описи захоплюючих видів, які вже були втрачені, та історія вимирання як поняття, Колберт дає зворушливий та всебічний виклад зникнень, що відбуваються перед нашими очима. Вона показує, що шостого вимирання, ймовірно, буде найбільш міцне спадщина людства, змушує нас переосмислити фундаментальне питання про те, що значить бути людиною. Доступний на Amazon

Кліматичні війни: боротьба за виживання як перегрів світу

від Гвінне Дайер
1851687181Хвилі кліматичних біженців. Десятки невдалих держав. Повна війна. Від одного з найбільших світових геополітичних аналітиків виходить жахливе уявлення про стратегічні реалії найближчого майбутнього, коли зміни клімату спрямовують світові сили на політику виживання. Старовинні і невпинні, Кліматичні війни буде однією з найважливіших книг найближчих років. Читайте і дізнатися, що ми наближаємося до. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ОСТАННІ ВІДЕО

Почалася велика міграція клімату
Почалася велика міграція клімату
by супер Користувач
Кліматична криза змушує тисячі людей у ​​всьому світі втекти, оскільки їхні будинки стають дедалі непридатними для життя.
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
by Алан Н Вільямс та ін
В останній доповіді Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) зазначено, що без істотного зменшення…
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
by Тобі Тіррелл
Еволюція зайняла 3 або 4 мільярди років, щоб отримати Homo sapiens. Якби клімат повністю зазнав краху лише один раз у цьому ...
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
by Бріс Рі
Кінець останнього льодовикового періоду, приблизно 12,000 років тому, характеризувався заключною холодною фазою, яка називалася Молодший дріас ...
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
by Френк Весселінг і Маттео Латтуада
Уявіть, що ви перебуваєте на узбережжі і дивитесь на море. Перед вами лежить 100 метрів пустого піску, який виглядає як ...
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
by Річард Ернст
Ми можемо багато чого дізнатись про кліматичні зміни від Венери, нашої сестринської планети. В даний час Венера має поверхневу температуру…
П’ять кліматичних недовір: аварійний курс у дезінформації клімату
П’ять кліматичних недовір: катастрофа в дезінформації клімату
by Джон Кук
Це відео являє собою катастрофічний курс дезінформації клімату, узагальнюючи ключові аргументи, використані для сумніву в реальності ...
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
by Джулі Бригам-Гретт та Стів Печ
Щороку морський крижаний покрив у Північному Льодовитому океані зменшується до найнижчої точки в середині вересня. Цього року він вимірює лише 1.44…

ОСТАННІ СТАТТІ

зелена енергія2 3
Чотири можливості зеленого водню для Середнього Заходу
by Крістіан Тае
Щоб запобігти кліматичній кризі, Середньому Заходу, як і решті країни, потрібно буде повністю декарбонізувати свою економіку шляхом…
ug83qrfw
Необхідно покінчити з основним бар’єром на шляху реагування
by Джон Мур, На Землі
Якщо федеральні регулятори зроблять правильну річ, споживачі електроенергії на Середньому Заході незабаром зможуть заробляти гроші, поки…
дерева для висадки клімату2
Посадіть ці дерева, щоб покращити життя міста
by Майк Вільямс-Райс
Нове дослідження визначає, що живі дуби та американські явори є чемпіонами серед 17 «супердерев», які допоможуть зробити міста…
дно північного моря
Чому ми повинні розуміти геологію морського дна, щоб використовувати вітри
by Наташа Барлоу, доцент четвертинних змін навколишнього середовища, Університет Лідса
Для будь-якої країни, яка має легкий доступ до мілководного і вітряного Північного моря, офшорний вітер буде ключем до досягнення мережі…
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
by Барт Джонсон, професор ландшафтної архітектури, Університет штату Орегон
Пожежа, що горить у спекотному сухому гірському лісі, прокотилася містом Золота лихоманка Greenрінвілль, Каліфорнія, 4 серпня…
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
by Елвін Лін
На кліматичному саміті Лідера у квітні Сі Цзіньпін пообіцяв, що Китай «буде суворо контролювати енергію, що працює на вугіллі…
Блакитна вода, оточена мертвою білою травою
Карта відстежує 30 -річні екстремальні сніготанення в США
by Мікайла Мейс-Арізона
Нова карта екстремальних подій танення снігу за останні 30 років пояснює процеси, що сприяють швидкому таненню.
Літак скидає червону вогнезахисну речовину на лісову пожежу, коли пожежники, припарковані вздовж дороги, дивляться у оранжеве небо
Модель передбачає 10-річну спалах пожежі, потім поступове зменшення
by Ханна Хікі-У. Вашингтон
Погляд на довгострокове майбутнє лісових пожеж передбачає початковий, приблизно десятирічний, спалах пожежі,…

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.