Il passaggio alle energie rinnovabili rende più importante per i produttori di energia ottenere informazioni accurate sul tempo che verrà. Gli scienziati del clima stanno attualmente investendo notevoli sforzi e risorse per aiutarli a ottenere migliori previsioni a lungo termine.

"Le previsioni sub-stagionali e stagionali, ovvero le previsioni per le prossime settimane e mesi, sono ancora in una fase iniziale, ed è molto difficile fornire previsioni accurate, "dice Jana Sillmann, direttore di ricerca presso CICERO Center for International Climate Research.

"Ciò nonostante, notevoli progressi sono stati compiuti nell'ultimo decennio, e queste previsioni sono ora in grado di prevedere l'evoluzione di alcuni eventi meteorologici estremi su larga scala con diverse settimane di anticipo, "dice Sillmann.

In un commento pubblicato nella tarda serata di lunedì sulla rivista scientifica Energia della natura , Sillmann e il suo collega Anton Orlov, ricercatore senior presso CICERO, e Ilaria Vigo, economista ambientale presso il Barcelona Supercomputing Center, spiegare come l'industria energetica può beneficiare di previsioni stagionali migliori e più affidabili.

Maggiore produzione di energia dipendente dalle condizioni meteorologiche

È assolutamente necessaria più energia rinnovabile se il mondo vuole riuscire a ridurre le emissioni di carbonio abbastanza da limitare il riscaldamento globale a un massimo di 1,5°C. Però, perché la produzione di energia pulita è fortemente dipendente dalle condizioni meteorologiche, l'espansione delle rinnovabili rende l'alimentazione più vulnerabile alle mutevoli condizioni meteorologiche.

Si produce pochissima energia eolica quando il vento non soffia, e non viene generata energia solare quando non c'è il sole. Nel frattempo, la produzione di energia idroelettrica dipende dalle precipitazioni che portano all'acqua nei fiumi e nei bacini idroelettrici e può quindi essere notevolmente influenzata da eventi climatici estremi come siccità e inondazioni.

La quantità di energia pulita prodotta ha un enorme impatto sui prezzi dell'energia, e perché il carburante necessario per la produzione di energia rinnovabile, vento, sole e acqua—è disponibile gratuitamente, i costi marginali della produzione di energia rinnovabile sono prossimi allo zero.

Maggiore è la potenza generata dal vento, centrali solari e idroelettriche, più bassi sono i prezzi all'ingrosso dell'elettricità, e quando la produzione di rinnovabili è bassa, i prezzi dell'energia tendono ad aumentare.

La richiesta di energia dipende anche dalle condizioni meteorologiche

La domanda di energia è anche fortemente dipendente dalle condizioni meteorologiche e tende ad aumentare quando fa freddo, e le persone accendono i loro riscaldatori elettrici. Ma la domanda di elettricità aumenta anche quando fa così caldo che è necessaria l'aria condizionata per il raffreddamento.

Condizioni meteorologiche non in linea con la norma stagionale, come inverni estremamente freddi o estati insolitamente calde, possono comportare una domanda di elettricità insolitamente alta o bassa, e a una produzione di energia rinnovabile maggiore o minore del normale.

Il tempo è quindi una determinante importante dei prezzi all'ingrosso dell'elettricità. Però, le società energetiche spesso vendono la loro produzione di elettricità nel mercato a termine con largo anticipo, ei prezzi sui contratti energetici per le settimane ei mesi a venire dipendono in larga misura dalla domanda di energia prevista e dalla fornitura di energia pulita.

Può portare a un commercio di energia di maggior successo

Il fatto che gli operatori del mercato dell'energia abbiano fatto o meno un buon affare diventa chiaro quando arriva il giorno della consegna:se il prezzo di regolamento sulla borsa dell'energia, il cosiddetto prezzo spot dell'energia elettrica, risulta inferiore al prezzo per la consegna lo stesso giorno nel mercato a termine, poi il contratto a termine è stato sopravvalutato. E viceversa:se il prezzo forward è inferiore allo spot out-turn, il contratto a termine è stato sottovalutato.

La previsione del tempo svolge un ruolo cruciale nella previsione del prezzo dell'elettricità e le previsioni stagionali possono quindi aiutare le aziende energetiche a migliorare la loro strategia di copertura, spiega Orlov.

"Avere informazioni su quanto caldo, freddo, umido, secca o ventosa la stagione in arrivo può essere fondamentale per stimare quanto alta o bassa sarà la domanda di energia e la produzione di energia rinnovabile in quella stagione, "dice Orlov.

Aiuta a migliorare il processo decisionale e la pianificazione

"Le previsioni sub-stagionali e stagionali possono anche aiutare le aziende di energia rinnovabile e gli operatori di rete a migliorare le pratiche di gestione del rischio, conto della variabilità climatica, "dice Vigo.

Le previsioni stagionali possono aiutare i produttori di energia rinnovabile a pianificare la loro produzione con maggiore precisione e su tempi più lunghi, portando a migliori prestazioni delle attività di energia rinnovabile, lei spiega.

"Le previsioni per le settimane e i mesi a venire possono anche far sì che i produttori di energia prendano coscienza del rischio di interruzioni e danni da tempeste e inondazioni in una fase precedente, consentendo loro di prepararsi meglio per tali eventi, " aggiunge Vigo.

Il cambiamento climatico rende più importanti le previsioni stagionali

"Le sfide poste alle compagnie energetiche dal cambiamento climatico saranno ulteriormente esacerbate dal cambiamento climatico perché porterà a condizioni meteorologiche più estreme, e questo rende ancora più importante continuare a migliorare le previsioni sub-stagionali e stagionali per renderle più affidabili, "dice Sillmann.

A differenza delle normali previsioni del tempo, le previsioni stagionali tengono conto del clima futuro fornendo punteggi di abilità che misurano l'accuratezza delle previsioni. Se il punteggio di abilità è positivo, ciò significa che la previsione è più accurata della climatologia, che si basa su osservazioni passate e di solito è la base per il processo decisionale nel settore delle energie rinnovabili, lei spiega.

"Anche se di solito troppo grossolano e non destinato a simulare eventi meteorologici specifici, i modelli climatici possono quindi informarci sulle maggiori possibilità di stagioni più estreme a livello regionale, " aggiunge Sillmann.

Tempo più estremo in arrivo

Prima della fine di questo secolo, si prevede che il cambiamento climatico porterà a uno spostamento delle precipitazioni estreme in molte regioni, in particolare nell'Europa settentrionale e nell'America nord-orientale, dall'estate e dall'inizio dell'autunno al tardo autunno e all'inverno, spiega Sillmann.

Le ondate di calore dovrebbero diventare più intense, più frequenti e più duraturi in Europa e Nord America, e si prevede che la durata delle ondate di freddo diminuirà.

Inoltre, nella regione mediterranea, si prevede che la siccità inizi prima e duri più a lungo, e nelle regioni costiere del Mare del Nord, le riduzioni del livello medio di pressione al livello del mare porteranno a più tempeste.

"Il cambiamento climatico ha il potenziale per portare un'estrema variabilità sia alla domanda che alla fornitura di elettricità, e tale variabilità può comportare implicazioni economiche negative per i produttori di energia rinnovabile, soprattutto se sono imprevisti, "dice Orlov.

Il progetto S2S4E

Sillmann, Orlov e Vigo sono tutti coinvolti nel progetto di ricerca S2S4E (Sub-Seasonal to Seasonal Climate Forecasting for Energy), finanziato dal programma di ricerca e innovazione dell'UE Orizzonte 2020.

S2S4E sta lavorando per rendere le previsioni a lungo termine più affidabili e utili, e per raggiungere questo obiettivo, il progetto ha sviluppato un nuovo strumento di previsione, lo strumento di supporto alle decisioni S2S4E, che rimarrà gratuito fino alla fine di novembre.

Lo strumento di supporto alle decisioni S2S4E è stato sviluppato specificamente per il settore energetico, e mostra le prospettive climatiche globali, con prognosi per le precipitazioni, radiazione solare, temperatura, velocità del vento e domanda di energia che vanno da una settimana a tre mesi.