Una delle sfide con l'energia solare ed eolica è che, in un dato giorno, il sole non splende sempre, e il vento non soffia sempre quando vogliamo. Ora, zoom indietro, i ricercatori dell'Earth Institute della Columbia hanno scoperto che lo stesso potrebbe essere vero su una scala da anni a decenni.

Modelli climatici a lungo termine come El Niño "potrebbero cambiare dove soffia il vento e dove splende il sole" da uno a dieci anni alla volta, afferma l'autore dello studio David Farnham, che ha completato la ricerca presso il Columbia Water Center. Il lavoro di Farnham è il primo a evidenziare cosa potrebbero significare questi modelli a lungo termine per la generazione di energia rinnovabile.

Farnham ha presentato le sue scoperte, che si basano sui dati statunitensi degli ultimi 50-70 anni, alla riunione dell'American Geophysical Union a Washington, D.C. martedì. La ricerca sta per essere sottoposta a una rivista peer-reviewed, ed è co-autore di Upmanu Lall del Columbia Water Center e Vijay Modi del dipartimento di ingegneria della terra e dell'ambiente e dipartimento di ingegneria meccanica della Columbia. Farnham è ora un postdoc presso la Carnegie Institution for Science.

"Uno dei risultati principali è che queste variazioni nella generazione di elettricità da un anno all'altro e da un decennio all'altro possono essere molto grandi, " dice. In un decennio, l'energia eolica potrebbe soddisfare solo il 61-98% del fabbisogno di riscaldamento e raffreddamento di un'area, quindi fornire dal 129 al 200 percento nel prossimo decennio. Queste variazioni sembrano essere correlate a modelli climatici a lungo termine come l'oscillazione meridionale di El Niño, l'oscillazione del Nord Atlantico, e l'oscillazione decennale del Pacifico.

Oltre ad alterare la fornitura di energia eolica e solare, le oscillazioni climatiche possono avere un impatto sulla domanda sulla rete elettrica, influenzando la necessità di riscaldamento e raffreddamento nelle nostre case e uffici.

Il team ha scoperto che la relazione tra domanda e offerta può essere complessa. A volte l'offerta e la domanda aumentano contemporaneamente. Per esempio, se ci sono cieli più sereni del solito per diversi anni, la produzione di energia solare aumenterà, ma potrebbe anche essere richiesta dall'aria condizionata. In alternativa, se i venti generalmente portano aria calda in una zona durante l'inverno, quindi la mancanza di vento potrebbe aumentare la domanda di riscaldamento nello stesso luogo in cui la fornitura di energia eolica è inferiore al normale.

Capire come questi cicli climatici influenzino l'offerta e la domanda potrebbe essere estremamente importante per le aziende energetiche. Non solo il clima potrebbe influenzare quale tipo di energia rinnovabile dare priorità in una determinata area, ma anche i dati finanziari di fondo delle società e i dettagli di pianificazione del progetto relativi allo stoccaggio e alla trasmissione di energia.

Con una pianificazione intelligente e sistemi interconnessi, queste variazioni climatiche non devono causare disagi significativi alla rete elettrica. Le utenze elettriche possono bilanciare le fluttuazioni distribuendo gli impianti di generazione su aree che sono influenzate in modo diverso dagli stessi fenomeni climatici. O, se la società di servizi pubblici sa che El Niño di solito riduce l'energia solare ma aumenta la produzione di energia eolica ad Atlanta, GA, Per esempio, quindi l'integrazione di entrambi i tipi di aziende agricole nella rete potrebbe aiutare a uniformare la fornitura di energia elettrica. Lo studio consiglia alle aziende di utilizzare dati a lungo termine per scoprire queste tendenze.

Mentre la rete elettrica degli Stati Uniti affronta un futuro più verde, con alcune grandi città che mirano a ottenere la maggior parte della loro energia da fonti rinnovabili entro pochi decenni, Farnham afferma che la comprensione e la contabilizzazione degli impatti climatici "diventerà sempre più importante da considerare".

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.