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    Come una siccità storica ha portato a costi energetici ed emissioni più elevati

    Lago Shasta, California il 25 agosto, 2014 al Bridge Bay Resort e Marina. Il lago Shasta fa parte del Central Valley Project, gestito dal Dipartimento degli Interni degli Stati Uniti, Ufficio di bonifica. Credito:Kelly M. Grow/ Dipartimento delle risorse idriche della California

    La siccità può significare restrizioni per l'irrigazione del prato, perdite di raccolto per gli agricoltori e aumento del rischio di incendi. Ma può anche colpire te e la tua compagnia elettrica nel portafoglio.

    Nelle comunità che fanno affidamento sull'acqua per la produzione di energia, una siccità può significare maggiori costi dell'elettricità e inquinamento legato alla perdita di forniture di energia idroelettrica.

    In un recente studio, un team guidato da un ricercatore della North Carolina State University ha analizzato gli effetti a valle di una siccità in California avvenuta nel 2012-2016, ed è stato considerato uno dei peggiori nella storia dello stato.

    Hanno scoperto che la siccità ha portato a un aumento significativo dei costi energetici per tre principali società di servizi pubblici di proprietà degli investitori nello stato, ma anche altri eventi meteorologici sono stati probabilmente i principali responsabili di tali aumenti.

    Hanno anche scoperto che l'aumento delle emissioni nocive di gas serra potrebbe essere collegato alle perdite di energia idroelettrica durante la siccità in futuro, anche se si aggiungono alla rete più fonti di energia rinnovabile.

    "C'è l'aspettativa che siccità come questa si ripetano in futuro, quindi c'è molta attenzione sul modo in cui ha avuto un impatto sullo stato nel suo insieme e sul suo sistema di potere, " ha detto Jordan Kern, autore corrispondente dello studio e assistente professore presso il Dipartimento di risorse forestali e ambientali dello Stato NC. "Abbiamo sentito la necessità di capire cosa succede alla griglia durante la siccità, soprattutto da un punto di vista finanziario, economico, e prospettiva ambientale, e volevamo fornire maggiore chiarezza".

    Nello studio, Kern e gli scienziati dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill hanno sviluppato un nuovo strumento software per modellare l'impatto economico e ambientale della siccità in California, uno stato che fa affidamento sull'energia idroelettrica per fornire una parte significativa della sua potenza.

    In media, lo stato utilizza l'energia idroelettrica per fornire il 13% del suo fabbisogno energetico, Kern e i suoi colleghi hanno riferito. Durante la siccità, ci sono stati minori livelli di precipitazioni, neve sciolta e flusso di ruscello.

    Di conseguenza, l'energia idroelettrica ha rappresentato solo il 6% del fabbisogno di elettricità dello stato durante l'anno peggiore della siccità. Allo stesso tempo, i ricercatori hanno riferito che l'aumento delle temperature ha portato a una maggiore richiesta di energia per il raffreddamento.

    Hanno scoperto che la siccità ha avuto un impatto "moderato" sul prezzo di mercato dell'elettricità. Ma in realtà è stato un altro evento meteorologico che ha avuto un impatto maggiore sui costi:un'ondata di freddo estremo del 2014 nota come "vortice polare" negli Stati Uniti orientali che ha portato a un aumento dei prezzi del gas naturale in tutto il paese.

    I ricercatori hanno stimato che la perdita della produzione di energia idroelettrica è costata a tre principali società di servizi di proprietà degli investitori in California 1,9 miliardi di dollari. Però, l'aumento della domanda di raffreddamento a causa delle temperature più elevate nel periodo probabilmente ha avuto un costo economico maggiore rispetto alla perdita di energia idroelettrica, a 3,8 miliardi di dollari. Entrambi sono costi che possono essere trasferiti ai consumatori.

    "Abbiamo cercato di capire esattamente come la siccità abbia contribuito all'aumento del prezzo dell'elettricità sul mercato, " Kern ha detto. "Abbiamo trovato un impatto ragionevole, ma nel complesso, l'aumento del prezzo durante la siccità in California è stato in realtà dovuto all'aumento dei prezzi del gas naturale".

    I ricercatori hanno anche valutato se aumenti delle risorse energetiche rinnovabili, come l'energia eolica e solare, potrebbe aiutare a prevenire l'aumento delle emissioni di anidride carbonica dalla produzione di energia durante la siccità in futuro.

    "Di solito quello che succede in California durante la siccità è che devono accendere centrali elettriche a gas naturale, e c'è un picco nelle emissioni, " Kern ha detto. "E 'stata una coincidenza che lo stato stava costruendo più energia rinnovabile durante la siccità. In conseguenza di ciò, quando hanno perso l'energia idroelettrica, non hanno dovuto accendere così tanti impianti a gas naturale".

    Mentre altre ricerche precedenti hanno suggerito che una maggiore dipendenza dall'energia generata dall'energia eolica e solare potrebbe compensare l'aumento delle emissioni di anidride carbonica causato dalla siccità, i ricercatori hanno detto che non è quello che hanno visto.

    Hanno riferito che anche quando la capacità di energia rinnovabile è raddoppiata, il loro modello ha mostrato lo stesso aumento della produzione di combustibili fossili e delle emissioni di anidride carbonica durante gli anni di siccità.

    Kern ha affermato che mentre le fonti di energia rinnovabile comportano una riduzione delle emissioni complessive, la loro analisi indica anni di siccità che causano emissioni più elevate, anche in impianti con più fonti rinnovabili.

    "Durante la siccità quando non hai energia idroelettrica, la rete necessita di altri tipi di generazione flessibile, " ha detto. "Devono ancora avere fonti di generazione che possono accendersi quando perdono energia idroelettrica, e pensiamo che continuerà a causare aumenti periodici delle emissioni, anche con una maggiore produzione di energia rinnovabile".

    Lo studio fa parte di uno sforzo in corso per comprendere gli impatti dei principali eventi meteorologici come la siccità, inondazioni o forti venti sui sistemi di alimentazione elettrica al fine di mitigare potenzialmente l'affidabilità dell'energia, rischi ambientali e finanziari per le utilities e i loro clienti.

    "Il mio gruppo passa molto tempo a capire come le condizioni meteorologiche estreme influiscano sui sistemi di alimentazione, " Kern ha detto. "Quello che vogliamo sapere è sulle condizioni meteorologiche estreme che compromettono la funzionalità della rete:causano blackout o aumentano i costi per i consumatori".

    Lo studio è stato pubblicato online sulla rivista Lettere di ricerca ambientale .


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