Durante l'estate e l'inizio dell'autunno 2021, l'Europa ha vissuto un lungo periodo di condizioni di siccità e basse velocità del vento. Il tempo meravigliosamente luminoso e calmo potrebbe essere stato un motivo gradito per trattenere i nostri cappotti invernali, ma la mancanza di vento può essere un problema serio se consideriamo da dove potrebbe provenire la nostra elettricità.

Per raggiungere gli obiettivi di mitigazione del clima, come quelli che saranno discussi al prossimo evento COP26 a Glasgow, i sistemi energetici devono cambiare rapidamente dalla generazione di combustibili fossili alle energie rinnovabili come l'eolico, il solare e l'idroelettrico. Questo cambiamento rende i nostri sistemi energetici sempre più sensibili alle variazioni meteorologiche e climatiche e ai possibili effetti del cambiamento climatico.

Quel periodo di calma meteorologica influenzò gravemente la generazione del vento. Ad esempio, la società elettrica britannica SSE ha dichiarato che le sue risorse rinnovabili hanno prodotto il 32% di energia in meno del previsto. Anche se questo può sembrare inizialmente allarmante, dati i piani del governo del Regno Unito per diventare un leader mondiale nell'energia eolica, gli sviluppatori di parchi eolici sono consapevoli che questi "eventi" di vento debole sono possibili e comprenderne l'impatto è diventato un argomento caldo nella ricerca sulla meteorologia energetica.

Nota sulla recente siccità del vento:
La mappa mostra che da aprile a settembre 2021 è il periodo meno ventoso per la maggior parte del Regno Unito e parti dell'Irlanda negli ultimi 60 anni. Grazie a @WorldClimateSvc per la mappa. pic.twitter.com/63hfxjJhIQ

— Simon Cardy (@weather_king) 6 ottobre 2021

Un nuovo tipo di clima estremo

Quindi dovremmo essere preoccupati per questo periodo di vento debole? In breve, no. La cosa fondamentale qui è che stiamo vivendo un evento estremo. Potrebbe non essere la definizione tradizionale di condizioni meteorologiche estreme (come una grande alluvione o un uragano), ma questi periodi, noti in meteorologia energetica come "siccità del vento", stanno diventando fondamentali da comprendere per far funzionare i sistemi di alimentazione in modo affidabile.

Una recente ricerca che ho pubblicato con i colleghi dell'Università di Reading ha evidenziato l'importanza di tenere conto della variabilità di anno in anno nella generazione eolica mentre continuiamo a investire in essa, per assicurarci di essere pronti per questi eventi quando si verificano. Il nostro team ha anche dimostrato che i periodi di alta pressione atmosferica stagnante nell'Europa centrale, che portano a condizioni di vento debole prolungate, potrebbero diventare i più difficili per i sistemi energetici in futuro.

Il cambiamento climatico potrebbe avere un ruolo

Quando pensiamo al cambiamento climatico tendiamo a concentrarci molto più sui cambiamenti di temperatura e precipitazioni che sulle possibili variazioni della velocità del vento vicino alla superficie. Ma è una considerazione importante in un sistema elettrico che dipenderà maggiormente dalla generazione eolica.

L'ultimo rapporto dell'IPCC suggerisce che la velocità media del vento in Europa si ridurrà dell'8%-10% a causa del cambiamento climatico. È importante notare che le proiezioni della velocità del vento sono piuttosto incerte nei modelli climatici rispetto a quelle per le temperature prossime alla superficie, ed è comune che simulazioni di modelli differenti mostrino comportamenti piuttosto contrastanti.

I colleghi e io abbiamo recentemente analizzato come cambierebbero le velocità del vento in Europa in base a sei diversi modelli climatici. Alcuni hanno mostrato velocità del vento in aumento con il riscaldamento delle temperature e altri hanno mostrato diminuzioni. Comprendere questo in modo più dettagliato è un argomento in corso di ricerca scientifica. È importante ricordare che piccoli cambiamenti nella velocità del vento potrebbero portare a cambiamenti maggiori nella produzione di energia, poiché la potenza prodotta da una turbina è correlata al cubo della velocità del vento (un numero cubo è un numero moltiplicato per se stesso tre volte. Essi aumenta molto velocemente:1, 8, 27, 64 e così via).

Le riduzioni delle velocità del vento in prossimità della superficie osservate nella mappa sopra potrebbero essere dovute a un fenomeno chiamato "stilling globale". Ciò può essere spiegato dal riscaldamento dell'Artico freddo a un ritmo più veloce rispetto alle regioni equatoriali, il che significa che c'è meno differenza di temperatura tra le aree calde e fredde. Questa differenza di temperatura è ciò che spinge i venti su larga scala in tutto il mondo attraverso un fenomeno chiamato equilibrio del vento termico.

Con tutti i discorsi sull'energia eolica come risposta al nostro fabbisogno energetico, tra l'impennata dei prezzi del gas e il conto alla rovescia per la COP26, la recente siccità eolica è un chiaro promemoria di quanto possa essere variabile questa forma di generazione e che non possa essere l'unico investimento per una futura rete energetica affidabile. La combinazione del vento con altre risorse rinnovabili come il solare, l'energia idroelettrica e la capacità di gestire in modo intelligente la nostra domanda di elettricità sarà fondamentale in periodi come quest'estate, quando il vento non soffia.