L'elettricità rinnovabile in Europa sopravviverebbe ai cambiamenti climatici catastrofici

I ricercatori hanno scoperto che la nube del cambiamento climatico ha un aspetto positivo: i sistemi di elettricità rinnovabile, che dipendono fortemente dalle condizioni meteorologiche, probabilmente continueranno a funzionare in Europa anche dopo un catastrofico cambiamento nell'atmosfera terrestre. Tali cambiamenti alterano metriche come il beneficio della trasmissione e dello storage di meno del 5%.

La ricerca, pubblicata mercoledì, ha rilevato che i paesi con alti livelli di energia eolica e solare continueranno probabilmente a fornire elettricità negli scenari peggiori. La rete continentale, nel frattempo, potrebbe richiedere alcuni aumenti per garantire che l'elettricità continui a fluire. Smail Kozarcanin, dottorando presso il dipartimento di ingegneria della Aarhus University di Danimarca e il primo autore dello studio, racconta Inverso che, in una certa misura, il team non si aspettava questi risultati.

"Molti studi dimostrano che i cambiamenti climatici implicano condizioni climatiche estreme più frequenti, e poiché la produzione di energia eolica e solare dipende dalle condizioni meteorologiche, ovvero vento e sole, è naturale aspettarsi che i nuovi estremi richiedano un'infrastruttura diversa", dice Smail. Inverso. "Tuttavia, non osserviamo grandi differenze in molte delle metriche chiave che abbiamo ritenuto più importanti per un futuro sistema elettrico su larga scala basato sull'energia eolica e solare".

Ci sono una serie di ragioni per questo. Il primo è che il clima estremo si verifica già a volte nel clima attuale, quindi i sistemi rinnovabili sono progettati pensando a condizioni estreme. Un altro è che le richieste di elettricità non dipendono molto dalle condizioni climatiche e, semmai, la domanda diminuisce leggermente nei mesi più caldi, dato che l'Europa usa meno aria condizionata a causa della sua latitudine.

"La leggera riduzione della produzione di energia eolica e solare, ovvero la quantità di elettricità generata dalla stessa turbina eolica o cella solare nei diversi scenari climatici, sembra essere leggermente influenzata negativamente dal cambiamento climatico", afferma Smail. "Cioè, gli scenari più caldi tendono ad avere un output ridotto dagli stessi generatori. Ciò significa che saranno necessari più generatori per produrre la stessa quantità di energia rinnovabile, rendendoli leggermente meno economicamente competitivi."

La ricerca mostra la forza dei sistemi rinnovabili esistenti, che stanno gradualmente aumentando di popolarità in tutto il mondo. L'industria solare negli Stati Uniti è aumentata del 159% in termini di dimensioni della forza lavoro negli ultimi otto anni, mentre la capacità complessiva di energia eolica nelle Americhe ha raggiunto 135 gigawatt l'anno scorso. I dati di BP mostrano che il consumo di energia rinnovabile è cresciuto del 17% nel 2017, ma rappresenta ancora solo l'8% dell'elettricità globale.

Il giornale di ricerca del gruppo, "Gli impatti del 21 ° secolo sui cambiamenti climatici sulle proprietà chiave di un sistema di elettricità basato su fonti rinnovabili su larga scala", è stato pubblicato sulla rivista Joule.

"Per quanto a nostra conoscenza, non esistono studi in letteratura per i quali i dati sui cambiamenti climatici siano stati applicati a questo tipo di modellizzazione del sistema elettrico", afferma Smail, che osserva che studi simili sono stati condotti negli Stati Uniti e nei sistemi elettrici cinesi, ma questi hanno riguardato solo i dati storici di produzione.

Tuttavia, Smail nota che lo studio ha esaminato solo la rete elettrica. Questa è solo una piccola parte dell'uso più ampio di energia dell'umanità, che comprende il riscaldamento e il trasporto. Il team si aspetta di ricercare effetti più ampi sul riscaldamento e sull'elettricità in uno studio futuro, un'importante area di ricerca poiché circa il 50 percento del consumo energetico del continente è destinato al riscaldamento. Sotto le proiezioni più drammatiche per il cambiamento climatico, senza considerazioni politiche, la necessità di riscaldamento degli ambienti diminuisce del 33% mentre la necessità di raffreddamento aumenta del 400%.

Con questo in mente, i risultati positivi non dovrebbero servire come segnale che i cambiamenti climatici funzioneranno meglio del previsto. Solo perché la rete elettrica europea andrà bene, non significa che tutto andrà per il meglio.

"Durante l'ultimo decennio è evidente che il cambiamento climatico sta causando eventi meteorologici più frequenti e più irregolari, anche in Europa", afferma Smail. "Questo è definitivamente un argomento serio di grande preoccupazione per i sistemi umani e naturali. La realtà è in qualche modo diversa quando si valuta l'impatto dei cambiamenti climatici su un sistema elettrico europeo su larga scala basato sulle condizioni meteorologiche."

Leggi l'abstract qui sotto:

I prezzi in calo e gli sviluppi tecnologici significativi attualmente provocano una produzione di elettricità dipendente dalle intemperie dalle rinnovabili. Alla luce dei cambiamenti climatici, è importante indagare in quale misura il cambiamento climatico ha un impatto diretto sui futuri sistemi di elettricità altamente dipendenti dal clima. Qui, utilizziamo tre percorsi di concentrazione di CO2 dell'IPCC per il periodo 2006-2100 con sei esperimenti climatici ad alta risoluzione per il dominio europeo. I dati climatici vengono utilizzati per calcolare le serie temporali su 3 ore della produzione di energia eolica e solare e le serie temporali della domanda con correzione della temperatura per 30 paesi europei utilizzando la metodologia più avanzata. L'analisi del sistema elettrico meteorologico viene quindi applicata per confrontare cinque parametri chiave di sistemi elettrici altamente rinnovabili. Scopriamo che i cambiamenti climatici riducono il bisogno di elettricità sfilabile fino al 20%. Le rimanenti metriche chiave, come il vantaggio della trasmissione e dello stoccaggio, nonché i requisiti per il bilanciamento di capacità e riserve, variano fino al 5%.