Texas Blackouts viste, hvordan klimaekstremer truer energisystemer overalt i USA

Texas Blackouts viste, hvordan klimaekstremer truer energisystemer overalt i USA

 

Pundits og politikere har været hurtige til at pege fingre over debakel i Texas der efterlod millioner uden strøm eller rent vand i løbet af februar dybfrysning. Mange har bebrejdet statens dereguleret elmarkedog hævdede, at Texas prioriterede billig strøm frem for pålidelighed.

Men ekstreme klimaer øger kaos i energisystemer i hele USA, uanset lokalpolitik eller oplysninger om regionale net. For eksempel hævdede konservative det overregulering forårsagede udbrud i Californien midt i ekstrem varme og skovbrande i sommeren 2020.

Som en ingeniørprofessor studere infrastruktur modstandsdygtighed under klimaændringer, Jeg bekymrer mig om den stigende risiko for klimafrigagede afbrydelser landsdækkende. Efter min mening tilbyder begivenhederne i Texas tre vigtige lektioner for energiplanlæggere overalt i USA

Ikke nok opmærksomhed på ekstreme klimaer

Eksperter er bredt enige om, at Electric Reliability Council of Texas, eller ERCOT, det nonprofit selskab, der administrerer elnettet i det meste af staten, undlod at foregribe hvor kraftigt efterspørgslen ville øges inden koldbølgen i februar. ERCOT har en rekord med manglende kapacitet til at imødekomme stigninger i vinterefterspørgslen. Statsnettet næsten kollapsede under en vinterstorm i 2011 og oplevet en anden tæt på i 2014 undgik snævert rullende blackouts.

Men netoperatører andre steder har også undervurderet, hvordan klimaekstremer kan påvirke efterspørgsel efter elektricitet. Jeg ser mange ligheder imellem Californiens sommer 2020-magtkrise og nylige begivenheder i Texas.

I begge tilfælde forårsagede ekstrem vejr en uventet stigning i efterspørgslen og reduceret produktionskapacitet på samme tid. Fordi energioperatører ikke forudså disse effekter, måtte de ty til rullende blackouts for at afværge endnu større katastrofer.

I studier, jeg har gennemført i mit forskningslaboratorium og i samarbejde med hydroklimatolog Rohini Kumar, vi har fundet ud af, at energiplanlæggere i mange dele af USA undervurderer i det væsentlige hvor følsom elefterspørgsel er over for klimafaktorer. Denne tendens har betydelige konsekvenser for sikkerhed og pålidelighed af elsystemerne.

For eksempel analyserede vi i en undersøgelse, der blev offentliggjort i april 2020, brugen af ​​kunstig intelligensmodeller til energiprognoser tegnede sig for fugtighedens rolle ud over lufttemperaturen. Vi fandt ud af, at sådanne modeller kunne gøre prognoser for energibehovet til klimaanlæg på varme dage betydeligt mere nøjagtige overalt i USA. Mere nøjagtige efterspørgselsprognoser hjælper energiplanlæggere med at forstå, hvor meget strøm de har brug for for at imødekomme spidsbelastningen under ekstreme vejrforhold.

Netoperatører kan forberede sig mere effektivt på virkningerne af klimaændringer på både udbud og efterspørgsel ved hjælp af prognosemodeller og software, som akademiske forskere allerede har udviklet. Mange af disse nye løsninger har været offentliggjort i tidsskrifter med åben adgang.

Texas Blackouts viste, hvordan klimaekstremer truer energisystemer overalt i USAResultater offentliggjort i tidsskriftet Climactic Change fra en model, der forudsiger, hvor meget sommer- og elforbrug i Midtvesten kan øges på grund af klimaændringer mellem 2030 og 2052. Disse fremskrivninger tager kun højde for klimaeffekter, ikke andre faktorer såsom befolkningsvækst eller teknologiske skift. . Greg Simmons / Purdue University, CC BY-ND

Vand, elektricitet og naturgas er forbundet

Elektricitet, vand og naturgas er vigtige ressourcer, og det er svært at have nogen af ​​dem uden de andre. For eksempel forbruger boring efter naturgas elektricitet og vand. Mange kraftværker forbrænder naturgas for at generere elektricitet. Og transport af vand og gas kræver elektricitet for at pumpe dem gennem rørledninger.

På grund af disse snævre forbindelser er det nødvendigt, at afbrydelser i et system krøller igennem de andre og skaber en kaskade af serviceforstyrrelser. For eksempel i Texas koldbølge brugte pumper til at udvinde gas i West Texas kunne ikke fungere på grund af strømafbrydelser. Dette skar halvering af statens gasfeltproduktion, hvilket igen belastede gasfyret elproduktion. Strømsvigt også hindret vandpumpning og behandling, der potentielt tillader bakterier at siver ind i vandforsyningen.

I et samarbejdsprojekt, der forbinder forskere ved Purdue University, det University of Southern California, og University of California-Santa Cruz, vi analyserer måder til at forhindre denne form for kaskadeafbrydelse. En lovende strategi er at installere distribuerede produktionskilder, såsom solpaneler eller små vindmøller med batterier, på kritiske sammenkoblingspunkter mellem energi, vand og naturgassystemer.

For deres del skal forbrugerne også forstå disse forbindelser. At tage et varmt brusebad eller køre en opvaskemaskine bruger vand sammen med elektricitet eller gas til at opvarme det. Disse knasepunkter skaber ofte problemer under kriser. For eksempel lægger nylige rådgivning, der opfordrer Texanere til at koge deres vand, inden de bruger det, ekstra pres på allerede knappe energiforsyninger.

Vores forskning viser, at forsyningsvirksomheder skal være mere opmærksomme på forbindelserne mellem naturgas og elektricitet, og mellem vand og elektricitet. Ved at gøre dette kan planlæggere se mere præcist, hvordan klimaforholdene vil påvirke efterspørgslen, især under klimaændringer. Rampant gasmangel og strøm- og vandafbrydelser i Texas er et tegn på, at infrastrukturoperatører skal forstå mere klart, hvor tæt disse ressourcer er forbundet, ikke kun under normal drift, men også under kriser, der kan forstyrre dem alle på én gang.

Texas Blackouts viste, hvordan klimaekstremer truer energisystemer overalt i USAMennesker uden magt i deres hjem hviler inde i en gallerimøbelbutik i Houston, efter at ejeren åbnede virksomheden som et læ den 16. februar 2021. AP-foto / David J. Phillip

Fremtiden vil være anderledes

Nogle kommentarer til katastrofen i Texas har kaldt det en ”sort svanebegivenhed”Der aldrig kunne have været forudsagt - eller endnu værre, en ”meteor strejke. ” Faktisk offentliggjorde staten en plan for risikoreduktion i 2018, der tydeligt advarede om muligheden for, at hårdt vintervejr kan forårsage udbrud. Og det bemærkede, at sådanne begivenheder ville være langt mere forstyrrende i Texas end i andre regioner, der oplever hårdere vintre.

I en 2016-undersøgelse advarede flere kolleger og jeg, at de aktuelle metrics og standarder for nettets pålidelighed i hele USA var utilstrækkelige, især med hensyn til klimarisici. Vi konkluderede, at disse standarder "ikke giver en tilstrækkelig incitamentstruktur til forsyningsvirksomhederne for at sikre tilstrækkelig pålidelighed for slutbrugere, især under store klimahændelser."

Som jeg ser det lægger et dominerende paradigme for "hurtigere, bedre, billigere" i energiplanlægning et stigende pres på vores lands aldrende infrastruktur. Jeg tror, ​​det er på tide for energiplanlæggere at være mere proaktive og foretage smarte investeringer i tiltag, der vil hjælpe elsystemer med at håndtere ekstreme vejrhændelser.

Nøgletrin bør omfatte gearing predictive analytics at informere katastrofeplanlægning tegner sig for klimausikkerhed i infrastrukturforvaltning opgradering af pålidelighedsstandarder for kraftoverførsels- og distributionssystemer; og diversificere blandingen af ​​brændstoffer, som alle stater bruger til at generere elektricitet. Uden sådanne trin kunne hyppige forstyrrelser af kritiske tjenester blive den nye norm med høje omkostninger og tunge påvirkninger - især på mest sårbare amerikanere.

Om forfatteren

Roshanak (Roshi) Nateghi, lektor i industriel teknik, Purdue University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Livet efter kulstof: Den næste globale transformation af byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Vores byers fremtid er ikke, hvad den plejede at være. Den moderne by model, der tog holder globalt i det tyvende århundrede har overlevet sin nytte. Det kan ikke løse de problemer, det hjalp med at skabe - især den globale opvarmning. Heldigvis er en ny model for byudvikling dukker op i byerne at aggressivt tackle realiteter klimaændringer. Det transformerer den måde, byer designer og bruger det fysiske rum, skaber økonomisk velstand, forbruger og disponerer over ressourcer, udnytter og opretholder de naturlige økosystemer og forbereder sig på fremtiden. Fås på Amazon

Den sjette udryddelse: En unaturlig historie

af Elizabeth Kolbert
1250062187I løbet af det sidste halve milliard år, har der været fem masseudryddelser, hvor mangfoldigheden af ​​liv på jorden pludseligt og dramatisk kontraheret. Forskere overalt i verden overvåger i øjeblikket den sjette udryddelse, der forudses at være den mest ødelæggende udryddelsesbegivenhed siden den asteroide påvirkning, der udslettede dinosaurierne. Denne gang er katastrofen os. I prosa, der på én gang er ærlig, underholdende og dybt informeret, New Yorker forfatter Elizabeth Kølbert fortæller os, hvorfor og hvordan mennesker har ændret livet på planeten på en måde ingen art har før. Sammenflettende forskning inden for et halvt dusin discipliner, beskrivelser af de fascinerende arter, der allerede er gået tabt, og historien om udryddelse som koncept, giver Kolbert en bevægende og omfattende redegørelse for forsvinden, der opstår foran vores øjne. Hun viser, at den sjette udryddelse sandsynligvis er menneskehedens mest varige arv, hvilket tvinger os til at overveje det grundlæggende spørgsmål om, hvad det betyder at være menneske. Fås på Amazon

Klimakriger: Kampen for overlevelse, når verden overophedes

af Gwynne Dyer
1851687181Bølger af klimaflygtninge. Dusinvis af mislykkede stater. All-out krig. Fra en af ​​verdens store geopolitiske analytikere kommer et skræmmende glimt af de strategiske realiteter i den nærmeste fremtid, når klimaforandringer driver verdens magter mod overlevelsespolitikken. Presenterende og uvinklet, Klimakrig vil være en af ​​de vigtigste bøger i de kommende år. Læs det, og find ud af, hvad vi går mod. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.