Il caldo estremo sta mettendo alla prova la rete elettrica della Carolina del Nord come mai prima d'ora, con temperature a tre cifre che hanno portato i residenti a consumare quantità record di elettricità quest'estate.

Duke Energy ha recentemente annunciato che i clienti della Carolina del Nord e della Carolina del Sud hanno stabilito un nuovo record estivo per il consumo di elettricità di 21.086 megawatt il 15 giugno 2022.

L'annuncio arriva in un momento in cui le ondate di caldo si stanno diffondendo negli Stati Uniti, provocando interruzioni di corrente in diverse parti del paese a causa dell'aumento della domanda di elettricità.

"Il caldo estremo provoca un aumento della domanda perché tutti usano l'aria condizionata per stare al fresco", ha affermato Jordan Kern, assistente professore di risorse forestali e ambientali presso lo stato dell'NC.

Un'ondata di caldo è un periodo di clima anormalmente caldo che in genere dura due o più giorni.

Kern, che conduce valutazioni della vulnerabilità delle reti elettriche, ha aggiunto che il calore estremo può sopraffare le linee di trasmissione e persino farle cedere, a causa dell'espansione del metallo al loro interno.

Questi fattori, insieme all'aumento della domanda, possono portare a interruzioni parziali e blackout continui, quando una società di servizi pubblici interrompe temporaneamente l'alimentazione per diverse aree per evitare il sovraccarico della rete.

Sfortunatamente, le reti elettriche in tutto il paese dovranno far fronte a una domanda ancora maggiore di elettricità nei prossimi decenni, poiché il cambiamento climatico sta estendendo la stagione estiva e rendendo le ondate di calore più frequenti e intense.

Il nostro mondo di riscaldamento

La ricerca mostra che le estati negli Stati Uniti e in altre parti dell'emisfero settentrionale potrebbero durare quasi sei mesi entro il 2100 se le emissioni di gas serra continueranno a non essere controllate.

È anche risaputo che le temperature estive stanno aumentando, con il numero di ondate di calore annuali negli Stati Uniti in aumento da due all'anno negli anni '60 a sei all'anno negli anni 2010.

Un rapporto del North Carolina Institute for Climate Studies prevede che la temperatura media annuale dello stato potrebbe aumentare da 2 a 10 gradi Fahrenheit entro il 2100, a seconda delle emissioni di gas serra.

Le temperature medie estive per la sola regione della Triade sono già aumentate di quasi 3 gradi Fahrenheit dal 1970, secondo i dati analizzati dall'organizzazione no profit Climate Central.

Con l'aumento delle temperature, il rischio di interruzioni di corrente aumenterà probabilmente in alcune regioni del paese, secondo Kern. La ricerca mostra che le interruzioni di corrente sono già aumentate del 60% dal 2015.

"Se utilizziamo le proiezioni climatiche future per chiederci se la rete può fornire elettricità alle persone in 10-15 anni, la risposta a volte è no", ha affermato Kern. "Ma ciò non significa necessariamente che rimarremo senza elettricità."

Kern ha aggiunto che le società di servizi pubblici dovranno costruire infrastrutture aggiuntive per rafforzare le reti elettriche contro l'aumento delle temperature, in particolare con i carichi elettrici estivi potenzialmente in aumento del 15% nei prossimi decenni.

Blackout all'orizzonte

Il sistema elettrico degli Stati Uniti è costituito da tre reti principali che abbracciano i 48 stati inferiori:la Eastern Interconnection, la Western Interconnection e l'Electric Reliability Council of Texas.

In una recente valutazione, l'American Society of Civil Engineers ha assegnato al sistema elettrico statunitense un grado C, rilevando che gran parte della sua infrastruttura sta invecchiando e in gran parte incapace di resistere a eventi meteorologici estremi.

Kern ha affermato che anche le regioni temperate degli Stati Uniti dove il caldo estremo è raro, come il Pacifico nord-occidentale, probabilmente dovranno affrontare problemi di affidabilità della rete con l'aumento delle temperature medie annuali.

"Le persone che vivono in queste regioni non fanno troppo affidamento sull'aria condizionata. Ma se le ondate di calore diventano più comuni in estate, sempre più persone potrebbero installarla nelle loro case", ha detto Kern. "Ciò alla fine metterebbe a dura prova quelle reti perché la domanda supererebbe l'offerta."

L'anno scorso, quando un'ondata di caldo ha portato temperature a tre cifre nel nord-ovest del Pacifico, Avista, una società di servizi pubblici che fornisce energia a 340.000 persone nella parte orientale di Washington e nell'Idaho settentrionale, ha avviato un blackout progressivo.

I blackout continui sono spesso avviati dalle società di servizi pubblici per mantenere le reti elettriche quando tutte le altre misure di emergenza non sono riuscite a evitare uno spegnimento totale, che può essere mortale in caso di ondata di caldo.

Le ondate di caldo sono una delle cause più comuni di decessi dovuti al clima negli Stati Uniti. Infatti, la storica ondata di caldo nel nord-ovest del Pacifico ha ucciso quasi 200 persone in Oregon e Washington.

"È pericoloso per le persone perdere energia durante un'ondata di caldo", ha detto Kern. "Una rete elettrica affidabile può fare la differenza tra la vita e la morte."

Alimentazione nel futuro

La Carolina del Nord non ha mai dovuto implementare blackout continui e, sebbene lo stato stia sperimentando temperature più calde della media, rimane improbabile nelle condizioni attuali, secondo Kern.

Kern ha affermato che i servizi pubblici statali possiedono e gestiscono un'ampia gamma di centrali elettriche che si basano su una combinazione di risorse disponibili stagionalmente, come carbone e gas naturale, per fornire una fornitura stabile di elettricità.

Inoltre, queste utility conducono una pianificazione a breve e lungo raggio per garantire che possano soddisfare la crescente domanda di elettricità, tenendo conto di tutto, dall'aumento della popolazione ai cambiamenti climatici.

In caso di ondate di calore e altri eventi meteorologici estremi, molte società di servizi pubblici stanno aggiornando le infrastrutture della rete e implementando misure di "rafforzamento" per proteggere le apparecchiature elettriche, secondo Kern.

"Abbiamo un servizio elettrico incredibilmente affidabile e relativamente conveniente nella Carolina del Nord", ha affermato Kern. "È davvero una testimonianza per le nostre istituzioni".

Ma il futuro della rete elettrica della Carolina del Nord rimane incerto, soprattutto quando le società di servizi pubblici iniziano a sviluppare piani per soddisfare i requisiti statali di generazione di elettricità a emissioni zero entro il 2050.

Sebbene l'energia solare e altre fonti di energia rinnovabili svolgano un ruolo importante nella compensazione delle emissioni di gas serra, la ricerca di Kern mostra che sono anche suscettibili alle fluttuazioni dell'offerta causate da eventi meteorologici estremi.

"Non c'è dubbio che dobbiamo decarbonizzare il settore energetico se vogliamo affrontare il cambiamento climatico", ha affermato Kern. "Ma il potenziale per ondate di calore più frequenti e gravi in ​​futuro potrebbe influenzare i tipi di energia rinnovabile che utilizziamo".