Impactos climáticos da água no planejamento da rede elétrica
Foto: EBC
A confiabilidade da rede sob as mudanças climáticas pode exigir mais capacidade de geração de energia do que o estimado
- Os pesquisadores criaram uma nova abordagem de modelagem que explica os impactos do clima e da água no desenvolvimento da infraestrutura elétrica.
- A nova análise compara os resultados com as abordagens de modelagem tradicionais que podem ou não considerar os impactos climáticos, revelando que a rede elétrica dos EUA pode precisar de mais capacidade do que se pensava para se adaptar às futuras condições climáticas da água.
- As adaptações incluem construção adicional de gás natural e renovável e, junto com as compensações regionais da geração de eletricidade, levam a menor uso de água e emissões de carbono, potencialmente ajudando a mitigar as mudanças climáticas
Uma nova análise de pesquisadores de laboratórios nacionais e universitários aplicou uma nova abordagem de modelagem para o planejamento de infraestrutura de geração de eletricidade a longo prazo, que considera as condições futuras do clima e dos recursos hídricos. Comparado às projeções tradicionais, que não consideram os impactos climáticos da água na geração de eletricidade, os resultados dessa nova abordagem mostram que a rede elétrica nacional pode precisar de 5,3% a 12% adicionais da capacidade de geração de energia para atender aos requisitos de demanda e confiabilidade. As mudanças reduziriam o uso da água e as emissões de carbono, potencialmente ajudando a mitigar futuras mudanças climáticas.
A atual rede norte-americana depende fortemente de usinas termelétricas que usam carvão, nuclear e gás natural; estes são afetados por temperaturas ambientes quentes e precisam de grandes quantidades de água para fins de resfriamento. Fontes de energia renováveis, como energia solar fotovoltaica e eólica, requerem quantidades mínimas de água para operação, pois não precisam de refrigeração, mas essas tecnologias desempenham um papel muito menor na geração de energia na rede elétrica atual. As diferenças regionais na configuração e desenvolvimento da rede elétrica até o ano 2050, juntamente com as mudanças na disponibilidade de água e clima, sugerem que algumas regiões podem enfrentar desafios de confiabilidade de energia.
Com o estudo, os pesquisadores fizeram quatro perguntas:
- Como as condições futuras do clima e dos recursos hídricos afetarão quatro cenários de infraestrutura de eletricidade?
- Como o novo método de modelagem dos impactos climáticos da água na geração de eletricidade se compara aos esforços anteriores?
- Que tipos de opções tecnológicas seriam necessários para se adaptar às condições climáticas futuras da água e atender a níveis confiáveis de geração de eletricidade?
- Quais são as implicações econômicas e ambientais resultantes?
Para responder a essas perguntas, a equipe de pesquisa primeiro simulou cenários de expansão de capacidade para quatro misturas de eletricidade, favorecendo diferentes tipos de tecnologia (carvão, nuclear, solar e negócios como de costume) sem considerar os impactos climáticos da água.
Essas projeções para o ano de 2050 forneceram um entendimento básico dos resultados usando as atuais abordagens de expansão de capacidade. Para o próximo passo, os pesquisadores levaram em consideração os impactos climáticos da água em cada mix de eletricidade.
Essa abordagem permitiu avaliar seu efeito em diferentes tipos de sistemas e elucidar possíveis etapas de adaptação necessárias para que cada um atendesse às demandas de energia. Sua análise constatou que as margens de reserva de capacidade caem abaixo de certos níveis de confiabilidade quando as projeções de capacidade não são responsáveis ??pelos impactos climáticos da água ou quando tentam mas não incluem verificações de viabilidade.
