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    Comment une sécheresse historique a entraîné une augmentation des coûts d'électricité et des émissions

    Lac Shasta, Californie le 25 août, 2014 au Bridge Bay Resort and Marina. Le lac Shasta fait partie du projet Central Valley, exploité par le ministère de l'Intérieur des États-Unis, Bureau de récupération. Crédit :Kelly M. Grow/ California Department of Water Resources

    La sécheresse peut signifier des restrictions pour l'arrosage de la pelouse, pertes de récoltes pour les agriculteurs et un risque accru d'incendies de forêt. Mais cela peut aussi vous toucher, vous et votre compagnie d'électricité, dans le portefeuille.

    Dans les communautés qui dépendent de l'eau pour la production d'électricité, une sécheresse peut entraîner des coûts d'électricité plus élevés et une pollution liée à la perte d'approvisionnement en hydroélectricité.

    Dans une étude récente, une équipe dirigée par un chercheur de la North Carolina State University a analysé les effets en aval d'une sécheresse en Californie qui a eu lieu en 2012-2016, et a été considéré comme l'un des pires de l'histoire de l'État.

    Ils ont découvert que la sécheresse a entraîné une augmentation significative des coûts d'électricité pour trois principaux services publics appartenant à des investisseurs dans l'État, mais d'autres événements liés aux conditions météorologiques étaient également probablement le principal responsable de ces augmentations.

    Ils ont également découvert que l'augmentation des émissions nocives de gaz à effet de serre pourrait être liée à des pertes d'hydroélectricité lors de sécheresse à l'avenir, même si davantage de sources d'énergie renouvelable sont ajoutées au réseau.

    "On s'attend à ce que des sécheresses comme celle-ci se reproduisent à l'avenir, il y a donc beaucoup d'attention sur la façon dont cela a eu un impact sur l'État dans son ensemble et son système d'alimentation, " a déclaré Jordan Kern, auteur correspondant de l'étude et professeur adjoint au Département des forêts et des ressources environnementales de l'État de Caroline du Nord. « Nous avons senti qu'il était nécessaire de comprendre ce qui arrive au réseau pendant la sécheresse, surtout d'un point de vue financier, économique, et environnementale, et nous voulions apporter plus de clarté."

    Dans l'étude, Kern et des scientifiques de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill ont développé un nouvel outil logiciel pour modéliser l'impact économique et environnemental de la sécheresse en Californie, un État qui dépend de l'hydroélectricité pour fournir une partie importante de son électricité.

    En moyenne, l'État utilise l'hydroélectricité pour fournir 13 % de ses besoins énergétiques, Kern et ses collègues ont rapporté. Pendant la sécheresse, il y avait des niveaux de précipitations plus faibles, neige fondue et écoulement des cours d'eau.

    Par conséquent, L'hydroélectricité ne représentait que 6 pour cent des besoins en électricité de l'État pendant la pire année de la sécheresse. À la fois, les chercheurs ont signalé que l'augmentation des températures a entraîné une plus grande demande d'énergie pour le refroidissement.

    Ils ont découvert que la sécheresse avait eu un impact "modéré" sur le prix du marché de l'électricité. Mais il s'agissait en fait d'un autre événement météorologique qui a eu un impact plus important sur les coûts :une vague de froid extrême en 2014 connue sous le nom de « vortex polaire » dans l'est des États-Unis qui a entraîné une augmentation des prix du gaz naturel dans tout le pays.

    Les chercheurs ont estimé que la perte de la production hydroélectrique a coûté 1,9 milliard de dollars à trois principaux services publics appartenant à des investisseurs en Californie. Cependant, l'augmentation de la demande de refroidissement due aux températures plus élevées au cours de la période a probablement eu un coût économique plus important que la perte d'hydroélectricité, à 3,8 milliards de dollars. Les deux sont des coûts qui peuvent être répercutés sur les consommateurs.

    "Nous avons essayé de comprendre exactement comment la sécheresse a contribué à l'augmentation du prix de l'électricité sur le marché, " a déclaré Kern. " Nous avons trouvé un impact raisonnable, mais globalement, l'augmentation des prix pendant la sécheresse en Californie était en fait due à la hausse des prix du gaz naturel."

    Les chercheurs ont également évalué si l'augmentation des ressources énergétiques renouvelables, comme l'énergie éolienne et solaire, pourrait aider à prévenir l'augmentation des émissions de dioxyde de carbone provenant de la production d'électricité pendant la sécheresse à l'avenir.

    "Habituellement, ce qui se passe en Californie pendant une sécheresse, c'est qu'ils doivent allumer des centrales électriques au gaz naturel, et il y a un pic d'émissions, " Kern a dit. " C'était une coïncidence que l'état construisait plus d'énergie renouvelable pendant la sécheresse. À la suite de cela, quand ils ont perdu l'hydroélectricité, ils n'ont pas eu à allumer autant d'usines de gaz naturel. »

    Alors que d'autres recherches antérieures ont suggéré qu'une dépendance accrue à l'égard de l'énergie produite par l'énergie éolienne et solaire pourrait compenser l'augmentation des émissions de dioxyde de carbone causée par la sécheresse, les chercheurs ont dit que ce n'est pas ce qu'ils ont vu.

    Ils ont signalé que même lorsque la capacité d'énergie renouvelable a doublé, leur modèle a montré la même augmentation de la production de combustibles fossiles et des émissions de dioxyde de carbone pendant les années de sécheresse.

    Kern a déclaré que si les sources d'énergie renouvelables entraînent une réduction globale des émissions, leur analyse indique des années de sécheresse causant des émissions plus élevées, même dans les systèmes avec plus de sources renouvelables.

    "Pendant une sécheresse quand vous n'avez pas d'hydroélectricité, le réseau a besoin d'autres types de production flexible, ", a-t-il déclaré. "Ils doivent encore avoir des sources de production qui peuvent s'allumer lorsqu'ils perdent de l'hydroélectricité, et nous pensons que cela va encore provoquer des augmentations périodiques des émissions, même avec une production accrue d'énergie renouvelable.

    L'étude fait partie d'un effort continu pour comprendre les impacts des événements météorologiques majeurs tels que la sécheresse, inondations ou vents violents sur les systèmes d'alimentation électrique afin d'atténuer potentiellement la fiabilité de l'alimentation, risques environnementaux et financiers pour les services publics et leurs clients.

    « Mon groupe passe beaucoup de temps à comprendre comment les conditions météorologiques extrêmes ont un impact sur les systèmes électriques, ", a déclaré Kern. "Ce que nous voulons savoir, c'est sur les conditions météorologiques extrêmes qui altèrent la fonctionnalité du réseau, provoquent-elles des pannes d'électricité ou augmentent-elles les coûts pour les consommateurs."

    L'étude a été publiée en ligne dans la revue Lettres de recherche environnementale .


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