Un nuevo análisis de investigadores de laboratorios nacionales y universitarios aplicó un nuevo enfoque de modelado para la planificación de la infraestructura de generación de electricidad a largo plazo que considera las condiciones futuras del clima y los recursos hídricos. En comparación con las proyecciones tradicionales, que no consideran los impactos del agua sobre la electricidad en el climaEn la generación, los resultados de este nuevo enfoque muestran que la red eléctrica nacional puede necesitar entre un 5,3% y un 12% adicional de capacidad de generación de energía para cumplir con los requisitos de demanda y confiabilidad. Los cambios reducirían el uso del agua y las emisiones de carbono, lo que podría ayudar a mitigar futuros cambios climáticos.
El nuevo estudio, que se presentará como el artículo de portada en la edición impresa en línea del 3 de diciembre y el 13 de diciembre de Environmental Science & Technology, está disponible en línea hoy.
"Esta es la primera vez que alguien modela la infraestructura eléctrica futura bajo el cambio climático utilizando un método que incluye comprobaciones de viabilidad para garantizar que los resultados cumplan con los umbrales de suministro de energía confiable bajo las limitaciones climáticas y de recursos hídricos", dijo el autor principal del estudio, Ariel Miara, un seniorinvestigador asociado con el Advanced Science Research Center en The Graduate Center, CUNY CUNY ASRC e investigador de energía, agua y medio ambiente con el Laboratorio Nacional de Energía Renovable NREL del Departamento de Energía de los Estados Unidos ". Combinamos alta resolución hidrológica, térmicade planta de energía y modelos de expansión de capacidad para mejorar la confianza en la planificación de la infraestructura eléctrica a largo plazo bajo futuros impactos climáticos del agua. Por lo general, esto no se hace para la planificación de la infraestructura eléctrica, o se hace, pero sin controles de viabilidad en los resultados. Nuestro enfoquenos permitió evaluar los impactos climáticos y hídricos específicos de la región en la confiabilidad del suministro de energía e identificar posibles pasos de adaptación paramejorar la fiabilidad "
La red actual de los EE. UU. Depende en gran medida de las centrales térmicas que utilizan carbón, combustibles nucleares y de gas natural; estos se ven afectados por las temperaturas ambiente cálidas y necesitan grandes cantidades de agua para fines de refrigeración. Las fuentes de energía renovables como la energía solar fotovoltaica y la eólica requierencantidades mínimas de agua para la operación, ya que no requieren enfriamiento, pero estas tecnologías juegan un papel mucho más pequeño en la generación de energía a través de la red eléctrica actual. Las diferencias regionales en la configuración y el desarrollo de la red eléctrica hasta el año 2050, junto con los cambios en el clima y la disponibilidad de agua,sugieren que algunas regiones pueden enfrentar desafíos de confiabilidad de energía.
Con su estudio, los investigadores plantearon cuatro preguntas :
Para responder a estas preguntas, el equipo de investigación primero simuló escenarios de expansión de capacidad para cuatro mezclas de electricidad que favorecen diferentes tipos de tecnología carbón, nuclear, solar y comercial como de costumbre sin considerar los impactos del clima y el agua. Estas proyecciones para el año 2050 proporcionaron uncomprensión básica de los resultados utilizando los enfoques actuales de expansión de la capacidad. Para su próximo paso, los investigadores consideraron los impactos del clima y el agua en cada combinación de electricidad. Este enfoque les permitió evaluar su efecto en los diferentes tipos de sistemas y dilucidar los posibles pasos de adaptación necesarios para cada uno.Satisfacer las demandas de energía. Su análisis encontró que los márgenes de reserva de capacidad caen por debajo de ciertos niveles de confiabilidad cuando las proyecciones de capacidad no tienen en cuenta los impactos del agua en el clima, o cuando lo intentan pero no incluyen controles de viabilidad.
"Mostramos que los sistemas de energía pueden enfrentar desafíos de confiabilidad sin la adaptación del clima y el agua", dijo Miara. "Las soluciones viables incluyeron compensaciones en la elección de tecnología regional y, por lo general, más generación de energía basada en energía renovable versus térmica. Esto resulta en un menor uso general de agua yemisiones para nuestras necesidades de generación de electricidad "
"Este análisis es la piedra angular de una larga serie de estudios que este equipo de investigación ha producido para analizar interacciones únicas de clima, agua y medio ambiente en el contexto de la planificación energética a largo plazo bajo el cambio climático", dijo Charles Vörösmarty, un co-autor del estudio y director de la Iniciativa de Ciencias Ambientales CUNY ASRC. "El estudio proporciona información valiosa y una hoja de ruta inicial para que científicos, planificadores de infraestructura, compañías eléctricas y comunidades tengan conversaciones informadas sobre cómo planeamos sistemas futuros".
Esta investigación fue un esfuerzo de colaboración con NREL y Sandia National Laboratories. El estudio fue financiado por el Programa de Sostenibilidad del Agua y Clima de la Fundación Nacional de Ciencias Investigador principal: Charles Vörösmarty.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de Investigación de Ciencias Avanzadas, GC / CUNY . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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