چگونه یک تاریخی خشکسالی منجر به افزایش قدرت هزینه ها و تولید گازهای گلخانه ای

خشکسالی می تواند به معنای محدودیت برای آبیاری چمن محصول ضرر و زیان برای کشاورزان و افزایش خطر آتش سوزی. اما آن را نیز می تواند به شما ضربه و قدرت خود را در کیف پول.

در جوامع که بر روی آب برای تولید برق خشکسالی می تواند به معنای افزایش هزینه های برق و آلودگی مربوط به از دست دادن منابع آبی.

در یک مطالعه اخیر یک تیم به رهبری توسط یک محقق از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی مورد تجزیه و تحلیل پایین اثرات خشکسالی در کالیفرنیا صورت گرفت که در 2012-2016 و در نظر گرفته شد یکی از بدترین در تاریخ دولت.

آنها دریافتند که خشکسالی منجر به افزایش قابل توجهی در هزینه های قدرت برای سه سرمایه گذار عمده متعلق به آب و برق در دولت اما دیگر آب و هوا-اخبار مرتبط بودند نیز به احتمال زیاد مقصر اصلی پشت آن را افزایش می دهد.

آنها همچنین دریافتند که افزایش تولید گازهای گلخانه ای مضر گازهای گلخانه ای می تواند مرتبط به آبی تلفات در طول خشکسالی در آینده حتی بیشتر از منابع انرژی تجدید پذیر در حال اضافه شدن به شبکه.

"یک انتظار وجود دارد که خشکسالی مانند این خواهد دوباره اتفاق می افتد در آینده وجود دارد مقدار زیادی از توجه در راه آن نهفته دولت به عنوان یک کل و سیستم قدرت" گفت: اردن کرن مربوطه نویسنده این مطالعه و استادیار در NC امور خارجه وزارت جنگلداری و منابع زیست محیطی. "ما احساس شد که نیاز به درک آنچه اتفاق می افتد به شبکه در طول خشکسالی به خصوص از مالی و اقتصادی و زیست محیطی چشم انداز, و ما می خواستیم برای ارائه وضوح بیشتر."

در این مطالعه کرن و دانشمندان در دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل یک ابزار نرم افزار به مدل اقتصادی و زیست محیطی خشکسالی در کالیفرنیا یک دولتی است که متکی بر آبی به تامین بخش قابل توجهی از قدرت آن است.

به طور متوسط دولت با استفاده از برق آبی به عرضه 13 درصد از نیازهای انرژی آن کرن و همکارانش گزارش شده است. در طول خشکسالی وجود دارد سطوح پایین تر از بارش برف ذوب شده و جریان جریان است.

به عنوان یک نتیجه, برق آبی اختصاص فقط 6 درصد از دولت نیاز برق در بدترین سال خشکسالی است. در همان زمان محققان گزارش شده است که افزایش درجه حرارت منجر به تقاضای بیشتر برای قدرت خنک کننده.

آنها دریافتند خشکسالی بود و "نسیم" تاثیر در بازار قیمت برق است. اما آن را در واقع یکی دیگر از آب و هوا رویداد که تا به حال بزرگتر تاثیر بر هزینه ها: 2014, افراطی, طلسم سرد شناخته شده به عنوان "گرداب قطبی" در شرق ایالات متحده که منجر به افزایش قیمت گاز طبیعی در سراسر کشور است.

محققان تخمین زده است که دست از برق آبی نسل هزینه سه سرمایه گذار اصلی متعلق به آب و برق در کالیفرنیا 1.9 میلیارد دلار. اما افزایش تقاضا برای خنک کننده با توجه به دماهای بالاتر در دوره احتمالا تا به حال بزرگتر اقتصادی هزینه از دست رفته آبی در 3.8 میلیارد دلار. هر دو هزینه های است که می تواند به مصرف کنندگان است.

"ما در تلاش برای کشف کردن دقیقا چه خشکسالی منجر به افزایش قیمت برق در بازار" کرن گفت. "ما در بر داشت معقول تاثیر, اما به طور کلی افزایش قیمت در طول خشکسالی در کالیفرنیا بود که در واقع با توجه به افزایش قیمت گاز طبیعی."

محققان همچنین بررسی اینکه آیا افزایش منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی می تواند کمک به جلوگیری از افزایش انتشار گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن از تولید برق در طول خشکسالی در آینده است.

"معمولا چه اتفاقی می افتد در کالیفرنیا در خشکسالی است و آنها باید به نوبه خود در, گاز نیروگاه ها و با وجود افزایش تولید گازهای گلخانه ای" کرن گفت. "این یک تصادف است که در دولت ایجاد شد بیشتر از انرژی های تجدید پذیر در طول خشکسالی است. به عنوان یک نتیجه از که زمانی که آنها از دست, آبی, آنها نمی باید به نوبه خود در کاملا به عنوان بسیاری از گاز طبیعی گیاهان است."

در حالی که سایر تحقیقات قبلی نشان داده افزایش وابستگی به قدرت تولید شده از طریق باد و انرژی خورشیدی می تواند جبران خشکسالی ناشی از افزایش انتشار دی اکسید کربن محققان گفتند که آنچه که آنها را دیدم.

آنها گزارش کردند که حتی زمانی که انرژی های تجدید پذیر با ظرفیت دو برابر مدل خود را نشان داد که همان افزایش سوخت های فسیلی نسل و دی اکسید کربن انتشار در خشکسالی سال است.

کرن گفت که در حالی که منابع انرژی تجدید پذیر در نتیجه کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به طور کلی تجزیه و تحلیل نقاط به خشکسالی سال باعث بالاتر تولید گازهای گلخانه ای حتی در سیستم های با بیشتر از منابع تجدید پذیر.

"در طول یک خشکسالی زمانی که شما لازم نیست که آبی, شبکه نیاز دیگر نوع انعطاف پذیر نسل" او گفت:. "آنها هنوز هم باید به منابع نسل است که می تواند به نوبه خود در زمانی که آنها از دست دادن, آبی, و ما فکر می کنیم آن را هنوز هم به علت تناوبی افزایش تولید گازهای گلخانه ای حتی با افزایش تولید انرژی تجدید پذیر."

این مطالعه بخشی از تلاش مداوم برای درک اثرات عمده حوادث آب و هوایی مانند خشکسالی سیل و یا بادهای تند در سیستم های قدرت الکتریکی به منظور به طور بالقوه کاهش قدرت قابلیت اطمینان محیطی و ریسک های مالی برای خدمات و مشتریان خود را.

"گروه من صرف مقدار زیادی از زمان بدانند چگونه آب و اثرات سیستم های قدرت," کرن گفت. "آنچه ما می خواهیم به دانستن در مورد آب و هوا است که باعث اختلال در عملکرد شبکه آن باعث خاموشی یا افزایش هزینه ها برای مصرف کنندگان است."

مطالعه منتشر شده در مجله تحقیقات محیط زیست نامه. آن همكاري با Yufei سو و شادی تپه از UNC-چپل هیل وزارت علوم و مهندسی محیط زیست. این پژوهش با حمایت بنیاد ملی علوم INFEWS برنامه های.

###

توجه به ویراستاران: چکیده این مقاله به شرح زیر است.

یک مطالعه گذشته نگر 2012-2016 کالیفرنیا خشکسالی و اثرات آن در بخش برق

نویسندگان: Jordan D. کرن دکترا Yufei سو شادی تپه.

منتشر شده در تاریخ: 17 ژوئن 2020 در تحقیقات محیط زیست نامه.

DOI: 10.1088/1748-9326/ab9db1

چکیده: بیش از دوره 2012-2016 ایالت کالیفرنیا در ایالات متحده آمریکا (ایالات متحده) تجربه خشکسالی در نظر گرفته می شود یکی از بدترین دولت تاریخ است. خشکسالی مستقیم اثرات در کالیفرنیا برق بخش قابل درک هستند. بسیار کم حوزه آشکار به عنوان کاهش می یابد و آبی در دسترس بودن و اگر خشکسالی نیز مشخص شده توسط دماهای بالا این می تواند به افزایش ساختمان برق خواسته های خنک کننده. در مجموع این اثرات نیروی اپراتورهای سیستم برای افزایش اعتماد به, گاز نیروگاه ها و افزایش قیمت ها در بازار و تولید گازهای گلخانه ای. اما تحقیقات قبلی تکیه بیشتر بر روی ارسال سابق تجزیه و تحلیل اطلاعات به صورت به توسعه برآورد افزایش در هزینه ها و دی اکسید کربن (CO2) تولید گازهای گلخانه ای با توجه به 2012-2016 خشکسالی است. این ساخته شده است که آن را دشوار برای کنترل متغیرهای مخدوش کننده (به عنوان مثال در حال رشد انرژی های تجدید پذیر ظرفیت نوسان قیمت گاز طبیعی) در ارزیابی خشکسالی را از اثرات. در این مطالعه ما با استفاده از یک سیستم قدرت شبیه سازی مدل برای منزوی کردن اثرات مستقیم از چندین هواشناسی پدیده های مشاهده شده در طول 2012-2016 خشکسالی در سیستم گسترده ای CO2 تولید گازهای گلخانه ای و عمده فروشی قیمت برق در کالیفرنیا بازار است. پیدا کنیم که اثرات خشکسالی شرایط عمده فروشی برق قیمت متوسط (سالانه افزایش قیمت دلار 0-3/مگاوات ساعت, اگر چه بسیار بزرگتر در سال افزایش نیز مشاهده شده). به جای آن یک افزایش در قیمت گاز طبیعی مربوط توسط 2014 تاوه رویداد است که تحت تاثیر خیلی از شرقی آمریکا که ناشی از برق عمده فروشی قیمت برای افزایش طول خشکسالی است. هزینه از خشکسالی بودند بسیار متفاوت برای دولت سه سرمایه گذار متعلق به آب و برق. به طور کلی پیدا کنیم که افزایش سرمایش تقاضا (تقاضای برق) در طول خشکسالی ممکن است نشان یک بزرگتر هزینه اقتصادی (3.8 میلیارد دلار) از دست داد و آبی نسل (1.9 میلیارد دلار). ما همچنین پیدا کردن پتانسیل انرژی های تجدید پذیر برای کاهش خشکسالی-سربار افزایش تولید گازهای گلخانه ای CO2 به ناچیز در مقایسه با برخی از مطالعات قبلی.