Texas Blackouts viste hvordan klimaekstremer truer energisystemer over hele USA

Texas Blackouts viste hvordan klimaekstremer truer energisystemer over hele USA

 

Pundits og politikere har vært raske med å peke fingrene over debacle i Texas som etterlot millioner uten strøm eller rent vann under dypfrysen i februar. Mange har klandret statens deregulert strømmarked, og hevdet at Texas prioriterte billig kraft fremfor pålitelighet.

Men ekstreme klimaer øker ødeleggelsen av energisystemer over hele USA, uavhengig av lokal politikk eller detaljene i regionale nett. For eksempel argumenterte konservative det overregulering forårsaket utbrudd i California midt i ekstrem varme og brann sommeren 2020.

Som en ingeniørprofessor studere infrastruktur motstandsdyktighet under klimaendringer, Jeg bekymrer meg for den økende risikoen for klimatriggerte avbrudd landsdekkende. Etter mitt syn tilbyr hendelsene i Texas tre viktige leksjoner for energiplanleggere over hele USA

Ikke nok oppmerksomhet til klimaekstremer

Eksperter er enige om at Electric Reliability Council of Texas, eller ERCOT, det ideelle organisasjonen som administrerer strømnettet for det meste av staten, klarte ikke å forutse hvor kraftig etterspørselen ville øke før kaldbølgen i februar. ERCOT har en oversikt over manglende kapasitet til å møte økningen i etterspørselen etter vinter. Statens nett nesten kollapset under en vinterstorm i 2011 og opplevde en annen Nære på i 2014, og unngikk snevert rullende strømavbrudd.

Men nettoperatører andre steder har også undervurdert hvordan ekstreme klimaer kan påvirke etterspørsel etter elektrisitet. Jeg ser mange likheter mellom Californias strømkrise sommer 2020 og nylige hendelser i Texas.

I begge tilfeller forårsaket ekstremvær en uventet økning i etterspørselen og redusert produksjonskapasitet samtidig. Fordi energioperatører ikke forutså disse effektene, måtte de ty til rullende blackouts for å avverge enda større katastrofer.

I studier jeg har gjennomført i forskningslaboratoriet mitt og i samarbeid med hydroklimatolog Rohini Kumar, har vi funnet ut at energiplanleggere i mange deler av USA undervurderer i det vesentlige hvor følsom strømbehov er for klimafaktorer. Denne tendensen har betydelige implikasjoner for sikkerhet og pålitelighet av kraftsystemene.

For eksempel analyserte vi i en studie publisert i april 2020 bruken av kunstig intelligensmodeller for energiprognoser sto for rollen som fuktighet i tillegg til lufttemperatur. Vi fant at slike modeller kunne gjøre prognoser for energibehovet for klimaanlegg på varme dager betydelig mer nøyaktige over hele USA. Mer nøyaktige etterspørselsvarsler hjelper energiplanleggere å forstå hvor mye kraft de trenger for å møte topp etterspørsel under ekstreme værforhold.

Nettoperatører kan forberede seg mer effektivt på effekten av klimaendringer på både tilbud og etterspørsel ved å bruke prognosemodeller og programvare som akademiske forskere allerede har utviklet. Mange av disse nye løsningene har vært publisert i tidsskrifter med åpen tilgang.

Texas Blackouts viste hvordan klimaekstremer truer energisystemer over hele USAResultater publisert i tidsskriftet Climactic Change fra en modell som forutsier hvor mye bruk av sommer og strøm i Midtvest-byene kan øke på grunn av klimaendringer mellom 2030 og 2052. Disse anslagene tar bare hensyn til klimaeffekter, ikke andre faktorer som befolkningsvekst eller teknologiske skift. . Greg Simmons / Purdue University, CC BY-ND

Vann, strøm og naturgass er koblet sammen

Elektrisitet, vann og naturgass er viktige ressurser, og det er vanskelig å ha noen av dem uten de andre. Boring etter naturgass forbruker for eksempel strøm og vann. Mange kraftverk brenner naturgass for å generere elektrisitet. Og transport av vann og gass krever strøm for å pumpe dem gjennom rørledninger.

På grunn av disse tette tilkoblingene, vil strømbrudd i det ene systemet bølges gjennom de andre og skape en kaskade av tjenesteforstyrrelser. For eksempel, under kaldbølgen i Texas, brukte pumper for å trekke ut gass i Vest-Texas kunne ikke fungere på grunn av strømbrudd. Dette reduserte statlig gassfeltproduksjon i halvparten, noe som igjen anstrengte gassdrevet produksjon. Strømbrudd også hindret pumping og behandling av vann, potensielt tillater bakterier å siver ut i vannforsyningen.

I et samarbeidsprosjekt som forbinder forskere ved Purdue Universityden University of Southern California, og University of California-Santa Cruz, vi analyserer måter å forhindre denne typen kaskader. En lovende strategi er å installere distribuerte generasjonskilder, for eksempel solcellepaneler eller små vindturbiner med batterier, på kritiske sammenkoblingspunkter mellom energi, vann og naturgass.

For deres del må forbrukerne også forstå disse sammenhengene. Å ta en varm dusj eller kjøre oppvaskmaskin bruker vann sammen med strøm eller gass for å varme det opp. Disse knusingspunktene forårsaker ofte problemer under kriser. For eksempel, nylig rådgivning som oppfordrer texanere til å koke vannet sitt før de bruker det, legger ekstra press på allerede knappe energiforsyninger.

Forskningen vår viser at verktøy må være mer oppmerksomme på forbindelsene mellom naturgass og elektrisitet, og mellom vann og strøm. Ved å gjøre dette kan planleggere se mer nøyaktig hvordan klimaforholdene vil påvirke etterspørselen, spesielt under klimaendringer. Rampant gassmangel og strøm- og vannbrudd i Texas er et tegn på at infrastrukturoperatører trenger å forstå tydeligere hvor tett beslektede disse ressursene er, ikke bare under normal drift, men også under kriser som kan forstyrre dem alle samtidig.

Texas Blackouts viste hvordan klimaekstremer truer energisystemer over hele USAMennesker uten kraft hjemme hviler inne i en gallerimøbelbutikk i Houston etter at eieren åpnet virksomheten som et ly 16. februar 2021. AP Foto / David J. Phillip

Fremtiden vil være annerledes

Noen kommentarer til katastrofen i Texas har kalt det en “svart svanarrangement”Som aldri kunne vært forutsagt - eller enda verre, en “meteor streik. ” Faktisk publiserte staten en risikoreduserende plan i 2018 som tydelig advarte om potensialet for alvorlig vintervær å forårsake utbrudd. Og det bemerket at slike hendelser ville være langt mer forstyrrende i Texas enn i andre regioner som opplever hardere vintre.

I en 2016-studie advarte flere kolleger og jeg om at nåværende nettverkspålitelighetsmålinger og standarder over hele USA var utilstrekkelig, spesielt med hensyn til klimarisiko. Vi konkluderte med at disse standardene "ikke gir tilstrekkelig insentivstruktur for verktøyene for å sikre tilstrekkelig pålitelighet for sluttbrukere, spesielt under store klimahendelser."

Som jeg ser det, legger et dominerende paradigme for "raskere, bedre, billigere" i energiplanlegging økende press på nasjonens aldrende infrastruktur. Jeg tror det er på tide at energiplanleggere er mer proaktive og foretar smarte investeringer i tiltak som vil hjelpe kraftsystemer med å håndtere ekstreme værhendelser.

Viktige trinn bør omfatte utnyttelse prediktiv analyse å informere katastrofeplanlegging; regner med klimausikkerhet i infrastrukturforvaltning; oppgradering av pålitelighetsstandarder for kraftoverførings- og distribusjonssystemer; og diversifisere blandingen av drivstoff som alle stater bruker for å generere elektrisitet. Uten slike trinn kan hyppige forstyrrelser av kritiske tjenester bli den nye normen, med høye kostnader og store påvirkninger - spesielt på mest sårbare amerikanere.

Om forfatteren

Roshanak (Roshi) Nateghi, assisterende professor i industriell ingeniørfag, Purdue University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Livet etter karbon: Den neste globale transformasjonen av byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Fremtiden for våre byer er ikke hva det pleide å være. Den moderne bymodellen som tok hold globalt i det tjuende århundre har overlevd sin nytte. Det kan ikke løse problemene som det bidro til å skape - spesielt global oppvarming. Heldigvis oppstår en ny modell for byutvikling i byer for å aggressivt takle virkelighetene av klimaendringer. Det forandrer måten byer designer og bruker fysisk plass, genererer økonomisk rikdom, forbruker og disponerer ressurser, utnytter og opprettholder de naturlige økosystemene og forbereder seg for fremtiden. Tilgjengelig på Amazon

Den sjette utryddelsen: En unaturlig historie

av Elizabeth Kolbert
1250062187I løpet av de siste halv milliarder årene har det vært Fem masseutryddelser, da mangfoldet av liv på jorden plutselig og dramatisk ble inngått. Vitenskapsmenn rundt om i verden overvåker for øyeblikket sjette utryddelsen, som antas å være den mest ødeleggende utryddelseshendelsen siden asteroideffekten som slettet ut dinosaurene. Denne gangen er katastrofen oss. I prosa som er umiddelbart ærlig, underholdende og dypt informert, New Yorker forfatteren Elizabeth Kolbert forteller oss hvorfor og hvordan mennesker har endret livet på planeten på en måte som ingen arter har før. Interweaving forskning i et halvt dusin disipliner, beskrivelser av den fascinerende arten som allerede har gått tapt, og historien om utryddelse som et konsept, gir Kolbert en flytende og omfattende redegjørelse for forsvunnelsene som skjer før våre øyne. Hun viser at den sjette utryddelsen sannsynligvis vil være menneskehetens mest varige arv, og tvinger oss til å revurdere det grunnleggende spørsmålet om hva det betyr å være menneske. Tilgjengelig på Amazon

Klima kriger: Kampen for overlevelse som verdens overoppheting

av Gwynne Dyer
1851687181Bølger av klimaflyktninger. Dusinvis av mislykkede stater. Full krig. Fra en av verdens store geopolitiske analytikere kommer et skremmende glimt av de strategiske realitetene i den nærmeste fremtid, når klimaendringer driver verdens krefter mot overkroppens overlevelsespolitikk. Prescient og unflinching, Climate Wars vil være en av de viktigste bøkene i de kommende årene. Les det og finn ut hva vi skal på. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course in Climate Desinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

grønn energi2 3
Fire grønne hydrogenmuligheter for Midtvesten
by Christian Tae
For å avverge en klimakrise, må Midtvesten, som resten av landet, fullstendig dekarbonisere økonomien ved å …
ug83qrfw
Stor barriere for å kreve respons må opphøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale regulatorer gjør det rette, kan strømkunder over hele Midtvesten snart kunne tjene penger mens ...
trær å plante for klima2
Plant disse trærne for å forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastslår levende eik og amerikanske plataner som mestere blant 17 "supertrær" som vil bidra til å gjøre byer...
havbunnen i nord
Hvorfor vi må forstå havbunnsgeologi for å utnytte vindene
by Natasha Barlow, førsteamanuensis i kvartær miljøendring, University of Leeds
For ethvert land som er velsignet med enkel tilgang til det grunne og vindfulle Nordsjøen, vil havvind være nøkkelen til å møte nett...
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
Et brann som brenner i varm, tørr fjellskog feide gjennom Gold Rush -byen Greenville, California, 4. august,…
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovet Xi Jinping at Kina strengt vil kontrollere kullkraft ...
Blått vann omgitt av dødt hvitt gress
Kart viser 30 års ekstrem snøsmelting i USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nytt kart over ekstreme snøsmeltingshendelser de siste 30 årene tydeliggjør prosessene som driver rask smelting.
Et fly slipper rød brannhemmende over på en skogbrann mens brannmenn parkert langs en vei ser opp i den oransje himmelen
Modellen spår 10-års brannskudd, deretter gradvis tilbakegang
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den langsiktige fremtiden for skogsbranner forutsier en innledende omtrent tiår lang brannaktivitet,…

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.