Gli Stati Uniti occidentali stanno attualmente vivendo una grave siccità, in particolare in California e nel sud-ovest. Dal 10 giugno L'88,5% dell'Occidente era in siccità da moderata a eccezionale, rispetto al 42,17% dello stesso periodo dell'anno scorso.

La siccità è spesso associata ad un aumento degli incendi boschivi, che sono stati osservati in tutta la regione nel 2020. Tuttavia, può anche avere un impatto sul sistema elettrico della nazione, lasciando potenzialmente milioni di persone senza aria condizionata e altri servizi essenziali.

Abbiamo contattato Jordan Kern, un assistente professore di risorse forestali e ambientali presso il College of Natural Resources, per saperne di più sulla siccità e il suo potenziale impatto sulla rete elettrica. Dai un'occhiata alle domande e risposte di seguito per i commenti degli esperti di Kern, la cui ricerca si concentra sull'analisi dei sistemi idrici ed energetici.

Cosa sta causando la siccità?

La siccità è principalmente causata da precipitazioni anormalmente basse (cioè neve). Attraverso la costa occidentale e nel sud-ovest, la disponibilità di superficie (fiume, lago) l'acqua è determinata principalmente da quanto nevica/piove in inverno. La neve d'inverno si scioglie durante la primavera, e lo scioglimento della neve scorre a valle dalle zone di quota più elevata fino a quando non viene catturato da dighe e serbatoi, che servono per immagazzinare l'acqua e consegnarla gradualmente alle persone e ai luoghi che ne hanno bisogno (agricoltori, aree urbane).

Quando non nevica o piove molto durante l'inverno, meno acqua scorre nei fiumi e nei bacini idrici. Soprattutto se in più anni consecutivi si verificano bassi livelli di precipitazioni, la disponibilità di acqua nei serbatoi può diventare molto bassa.

Le grandi oscillazioni delle precipitazioni da un anno all'altro sono normali ad ovest, e questi alti e bassi tendono ad essere "più rumorosi" e più estremi delle tendenze a lungo termine che potremmo osservare. Ma ci sono prove crescenti che il cambiamento climatico sta causando un graduale declino dello scioglimento delle nevi e della disponibilità di acqua superficiale in Occidente.

In che modo la siccità sta influenzando le fonti di energia in Occidente?

L'impatto più diretto della siccità idrologica sul settore energetico è una perdita di energia idroelettrica. Meno nevica, meno acqua c'è dietro le dighe idroelettriche, e meno "carburante" c'è per produrre energia idroelettrica.

Durante la siccità, l'energia idroelettrica "persa" deve essere sostituita da qualcosa, e si tratta quasi sempre di elettricità prodotta da una centrale elettrica a gas naturale e/oa carbone. Ciò si traduce in maggiori emissioni di anidride carbonica, e prezzi dell'elettricità più elevati nei mercati dell'energia all'ingrosso. In altre parti degli Stati Uniti la siccità può anche influenzare negativamente le centrali termoelettriche (carbone, gas naturale e nucleare) che si basano sull'acqua di fiumi e laghi come refrigerante. Ma questi problemi sono molto meno comuni in Occidente.

Inoltre, se gli anni di siccità sono associati a temperature dell'aria più elevate (questo a volte è il caso dell'ovest), quelle temperature più elevate possono contemporaneamente aumentare la domanda di elettricità da parte delle persone per il raffreddamento (aria condizionata). L'acqua bassa può anche avere un impatto sulla domanda di elettricità in altri settori, compresa la quantità di energia di pompaggio utilizzata per spostare l'acqua da un luogo all'altro e/o per irrigare le colture.

A parte questi impatti, una delle maggiori preoccupazioni in un posto come la California è che la siccità aumenterà i rischi di incendi, che può quindi essere attivato da apparecchiature elettriche malfunzionanti. Negli ultimi anni, La più grande azienda elettrica della California, PG&E, è stata costretta a dichiarare bancarotta a causa di obblighi finanziari legati agli incendi provocati dalle sue attrezzature. Durante i periodi di incendio ad alto rischio, anche ampie porzioni della rete statale vengono preventivamente disattivate per evitare l'accensione accidentale di un incendio.

È probabile che i consumatori e l'industria siano interessati da questi impatti sulla rete elettrica?

Nei mercati dell'energia elettrica, la siccità riduce la fornitura di energia idroelettrica relativamente poco costosa e costringe i servizi pubblici e gli operatori di sistema a fare affidamento su alternative ai combustibili fossili. A breve termine, ciò tende ad aumentare i prezzi di mercato dell'elettricità, e i conseguenti maggiori costi sostenuti da alcune utenze possono essere trasferiti ai consumatori. Può variare notevolmente la rapidità con cui le società di servizi sono in grado di trasferire tali costi ai consumatori sotto forma di prezzi più elevati dell'elettricità al dettaglio.

I costi relativi agli incendi per le utenze elettriche sono maggiori, problema più disordinato. In alcuni casi, gli stati potrebbero vietare alle società di servizi di trasferire tali costi sui clienti se una società di servizi è ritenuta responsabile.

Quando finirà l'impatto della siccità sulla rete elettrica?

Gli effetti della siccità sul settore energetico avranno un impatto maggiore sulla rete quest'estate, ovvero quando l'energia idroelettrica sarebbe normalmente abbondante durante il periodo dello scioglimento delle nevi. La tarda estate e l'autunno sono sempre il periodo più secco dell'anno in Occidente, e l'energia idroelettrica scarseggia anche in un anno senza siccità. Potrebbe non essere fino all'inverno che la regione ha un'idea se la siccità si estenderà anche nel 2022 o oltre.

Cosa possono fare gli stati occidentali per prepararsi ai futuri impatti sulla rete elettrica legati alla siccità?

Per gli stati che dipendono molto dall'energia idroelettrica, la siccità sarà sempre un rischio per la rete, ma è uno che può essere gestito costruendo capacità di potenza extra di altri tipi (ad esempio gas naturale) che possono aumentare la produzione durante gli anni di siccità. Negli stati in cui la siccità pone rischi di carenza idrica per le terme (carbone, centrali elettriche a gas naturale e nucleare), un'opzione è quella di cambiare il tipo di sistema di raffreddamento su cui si basano questi impianti con sistemi più recenti che possono rimanere operativi anche quando è disponibile meno acqua nei fiumi e nei laghi.