Texas Blackouts visade hur klimat extrema hotar energisystem över hela USA

Texas Blackouts visade hur klimat extrema hotar energisystem över hela USA

 

Pundits och politiker har varit snabba att peka fingrarna över debacle i Texas som lämnade miljoner utan ström eller rent vatten under februarins djupfrysning. Många har skylt på statens avreglerad elmarknadoch hävdade att Texas prioriterade billig kraft framför tillförlitlighet.

Men extrema klimat orsakar ökad förödelse för energisystem över hela USA, oavsett lokalpolitik eller uppgifter om regionala nät. Till exempel hävdade konservativa det överreglering orsakade omfattande avbrott i Kalifornien mitt i extrem värme och bränder sommaren 2020.

Som en ingenjörsprofessor studerar infrastruktur motståndskraft under klimatförändringar, Jag oroar mig för den ökande risken för klimatutlösta avbrott rikstäckande. Enligt min åsikt erbjuder händelserna i Texas tre viktiga lektioner för energiplanerare över hela USA

Inte tillräckligt med uppmärksamhet på extrema klimat

Experter är allmänt överens om att Electric Reliability Council of Texas, eller ERCOT, det ideella företaget som förvaltar elnätet för större delen av staten, misslyckades med att förutse hur kraftigt efterfrågan skulle öka före kallbølgen i februari. ERCOT har en brist på kapacitet för att möta efterfrågan på vintern. Statsnätet nästan kollapsade under en vinterstorm 2011 och upplevt en annan nära ögat 2014, undviker snävt rullande blackouts.

Men nätoperatörer någon annanstans har också underskattade hur extrema klimat kan påverka elbehovet. Jag ser många likheter mellan Kaliforniens kraftkris sommaren 2020 och de senaste händelserna i Texas.

I båda fallen orsakade extremt väder en oväntad ökning av efterfrågan och minskad produktionskapacitet samtidigt. Eftersom energiföretag inte förutsåg dessa effekter, var de tvungna att göra det tillgripa rullande blackouts för att avvärja ännu större katastrofer.

I studier som jag har genomfört i mitt forskningslaboratorium och i samarbete med hydroklimatolog Rohini Kumar, har vi funnit att energiplanerare i många delar av USA underskattas väsentligt hur känslig elefterfrågan är för klimatfaktorer. Denna tendens har betydande konsekvenser för kraftsystemens säkerhet och tillförlitlighet.

I en studie som publicerades i april 2020 analyserade vi till exempel användningen av artificiell intelligensmodeller för energiprognoser stod för fuktens roll förutom lufttemperaturen. Vi fann att sådana modeller skulle kunna göra prognoser för energibehovet för luftkonditionering under varma dagar betydligt mer exakta i USA. Mer exakta efterfrågan på energi hjälper energiplanläggare att förstå hur mycket kraft de behöver för att möta toppefterfrågan under extrema väder.

Nätoperatörer kan förbereda sig mer effektivt för effekterna av klimatförändringar på både utbud och efterfrågan genom att använda prognosmodeller och programvara som akademiska forskare redan har utvecklat. Många av dessa nya lösningar har varit publiceras i tidskrifter med fri tillgång.

Texas Blackouts visade hur klimat extrema hotar energisystem över hela USAResultat publicerade i tidskriften Climactic Change från en modell som förutspår hur mycket el- och vattenanvändning sommartid i Midwest-städer kan öka på grund av klimatförändringar mellan 2030 och 2052. Dessa prognoser beaktar endast klimateffekter, inte andra faktorer som befolkningstillväxt eller tekniska förändringar. . Greg Simmons / Purdue University, CC BY-ND

Vatten, el och naturgas är anslutna

Elektricitet, vatten och naturgas är viktiga resurser, och det är svårt att ha någon av dem utan de andra. Till exempel förbrukar borrning efter naturgas el och vatten. Många kraftverk förbränner naturgas för att generera elektricitet. Och att transportera vatten och gas kräver elektricitet för att pumpa dem genom rörledningar.

På grund av dessa snäva anslutningar kommer avbrott i ett system att rippla igenom de andra och skapa en kaskad av servicestörningar. Till exempel, under kylvågorna i Texas, användes pumpar för att utvinna gas i västra Texas inte kunde fungera på grund av elavbrott. Detta halverade statlig gasfältproduktion till hälften, vilket i sin tur ansträngde gaseldad elproduktion. Strömavbrott också hindrat vattenpumpning och behandling, vilket möjliggör bakterier sipprar in i vattenförsörjningen.

I ett samarbetsprojekt som ansluter forskare vid Purdue University, den University of Southern California, Och den University of California-Santa Cruz, vi analyserar sätt att förhindra denna typ av kaskadavbrott. En lovande strategi är att installera distribuerade produktionskällor, såsom solpaneler eller små vindkraftverk med batterier, vid kritiska sammankopplingspunkter mellan energi-, vatten- och naturgassystem.

För sin del måste konsumenterna också förstå dessa kopplingar. Att ta en varm dusch eller köra diskmaskin förbrukar vatten tillsammans med el eller gas för att värma upp det. Dessa knäpppunkter orsakar ofta problem under kriser. Till exempel, senaste rådgivningar som uppmanar texanerna att koka sitt vatten innan de använder det sätter extra tryck på redan knappa energiförsörjningar.

Vår forskning visar att verktyg måste ägna mer uppmärksamhet åt kopplingar mellan naturgas och el, och mellan vatten och el. Genom att göra det kan planerare se mer exakt hur klimatförhållandena kommer att påverka efterfrågan, särskilt under klimatförändringar. Häftig gasbrist och el- och vattenavbrott i Texas är ett tecken på att infrastrukturoperatörer behöver förstå mer tydligt hur nära relaterade dessa resurser är, inte bara under normal drift utan också under kriser som kan störa dem alla på en gång.

Texas Blackouts visade hur klimat extrema hotar energisystem över hela USAMänniskor utan kraft hemma vilar i en gallerimöbelaffär i Houston efter att ägaren öppnade verksamheten som ett skydd den 16 februari 2021. AP Foto / David J. Phillip

Framtiden kommer att bli annorlunda

Vissa kommentarer om katastrofen i Texas har kallat det ”svart svanhändelse”Som aldrig kunde ha förutspåtts - eller ännu värre, en ”meteor strejk. ” Faktum är att staten publicerade en plan för riskreducering 2018 som tydligt varnade för risken för svår vinterväder för att orsaka omfattande avbrott. Och det noterade att sådana händelser skulle vara mycket mer störande i Texas än i andra regioner som upplever hårdare vintrar.

I en 2016-studie varnade flera kollegor och jag att nuvarande nätmätbarhetsmätvärden och standarder över hela USA var otillräckliga, särskilt med avseende på klimatrisker. Vi drog slutsatsen att dessa standarder "misslyckas med att tillhandahålla en tillräcklig stimulansstruktur för verktygen för att på ett adekvat sätt säkerställa hög tillförlitlighet för slutanvändare, särskilt under stora klimatevenemang."

Som jag ser det sätter ett dominerande paradigm för "snabbare, bättre, billigare" i energiplanering ett ökande tryck på vår nations åldrande infrastruktur. Jag tror att det är dags för energiplanerare att vara mer proaktiva och göra smarta investeringar i åtgärder som hjälper kraftsystem att hantera extrema väderhändelser.

Viktiga steg bör inkludera hävstångseffekt prediktiv analys att informera katastrofplanering; redovisning för klimatosäkerhet inom infrastrukturhantering; uppgradering av tillförlitlighetsstandarder för kraftöverförings- och distributionssystem; och diversifiera blandningen av bränslen som alla stater använder för att generera el. Utan sådana steg kan frekventa störningar av kritiska tjänster bli den nya normen, med höga kostnader och kraftiga stötar - särskilt på mest utsatta amerikaner.

Om författaren

Roshanak (Roshi) Nateghi, biträdande professor i industriell teknik, Purdue University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon

Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia

av Elizabeth Kolbert
1250062187Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon

Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning

av Gwynne Dyer
1851687181Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.