Согласно новому исследованию спроса на уровне домохозяйств, изменение климата приведет к увеличению использования кондиционеров летом в Соединенных Штатах, что может привести к длительным отключениям электроэнергии во время пиковой летней жары, если штаты не расширят мощности или не повысят эффективность.

В исследовании прогнозируется использование в летнее время, когда глобальная температура поднимется на 1,5 градуса Цельсия (2,7 градуса по Фаренгейту) или на 2,0 градуса Цельсия (3,6 градуса по Фаренгейту) выше доиндустриального уровня, при этом спрос в Соединенных Штатах в целом может вырасти на 8% при более низком уровне и на 13% при более высоком. порог. Новое исследование было опубликовано в Earth’s Future , журнале AGU для междисциплинарных исследований прошлого, настоящего и будущего нашей планеты и ее обитателей.

Человеческие выбросы привели к тому, что к началу 2030-х годов глобальный климат потеплеет более чем на 1,5 градуса Цельсия, сообщила МГЭИК в своей оценке 2021 года. Без значительного смягчения глобальные температуры, вероятно, превысят порог в 2,0 градуса Цельсия к концу века.

Предыдущее исследование изучало влияние более высоких температур в будущем на годовое потребление электроэнергии или ежедневную пиковую нагрузку для конкретных городов или штатов. Новое исследование является первым, в котором прогнозируется спрос на кондиционирование воздуха в домашних условиях в широком масштабе. Он включает в себя наблюдаемые и прогнозируемые индексы температуры и тепла, влажности и дискомфорта с использованием кондиционеров статистически репрезентативными домохозяйствами на территории Соединенных Штатов, собранные Управлением энергетической информации США (EIA) в 2005–2019 годах.

Новое исследование прогнозировало изменение использования только под влиянием климата и не учитывало возможный рост населения, изменения в достатке, поведении или других факторах, которые, как известно, влияют на потребность в кондиционировании воздуха.

«Мы пытались выделить только влияние изменения климата », — сказала Рене Обринджер, инженер-эколог из Пенсильванского государственного университета и ведущий автор нового исследования. «Если ничего не изменится, если мы как общество откажемся адаптироваться, если мы не будем соответствовать требованиям эффективности, что это будет означать?»

Новое исследование показало, что технологические улучшения в эффективности бытовых кондиционеров могут обеспечить дополнительное охлаждение, необходимое для достижения текущего уровня комфорта после повышения глобальной температуры на 2,0 градуса без увеличения спроса на электроэнергию. Потребуется повышение эффективности от 1% до 8%, в зависимости от существующих государственных стандартов и ожидаемого увеличения спроса, с Арканзасом, Луизианой и Оклахомой на верхнем уровне.

«Это довольно четкое предупреждение для всех нас, что мы не можем продолжать делать то, что мы делаем, иначе наша энергетическая система выйдет из строя в ближайшие несколько десятилетий просто из-за летнего кондиционирования воздуха», — сказала Сюзанна Бенц, географ и климатолог из Университета Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия, который не участвовал в новом исследовании.

Превышение емкости

Наиболее интенсивное использование кондиционеров с наибольшим риском перегрузки электросети приходится на периоды сильной жары, которые также представляют наибольший риск для здоровья. По словам Обринджера, выработка электроэнергии, как правило, также ниже пиковой во время периодов сильной жары, что еще больше снижает мощность.

Не имея достаточных мощностей для удовлетворения спроса, энергетическим компаниям, возможно, придется устраивать веерные отключения электроэнергии во время аномальной жары, чтобы избежать выхода из строя сети, как это сделали поставщики энергии в Калифорнии в августе 2020 года во время продолжительного периода рекордной жары, иногда превышающей 117 градусов по Фаренгейту.

«Мы уже видели это в Калифорнии — поставщикам электроэнергии штата пришлось отключать электричество, потому что они не могли обеспечить необходимое электричество», — сказал Обрингер. Штат приписал жаре 599 смертей, но реальное число жертв могло быть ближе к 3900.

Обрингер отметил, что последствия каскадных сбоев в электросетях могут затронуть и без того уязвимые слои населения, в том числе малообеспеченных, небелых и пожилых жителей.

«Когда говорят, что в среднем в течение двух недель у вас не будет охлаждения, на самом деле у некоторых людей будет охлаждение. У обездоленных людей охлаждение будет меньше», — сказал Бенц.

Региональные различия

Новое исследование предсказало наибольший рост спроса на электроэнергию в киловатт-часах на уже жарком юге и юго-западе. Если бы все домохозяйства в Аризоне увеличили использование кондиционеров примерно на 6%, необходимых при глобальном потеплении на 1,5 градуса по Цельсию, например, до 30 киловатт-часов в месяц, это потребовало бы дополнительных 54,5 миллионов киловатт-часов на потребление. электросетей ежемесячно.

В штатах Среднего Запада можно ожидать наибольшего процентного увеличения по сравнению с текущим спросом, что может привести к перегрузке энергетических мощностей в регионе. Обрингер сказал, что дополнительная потребность в повышении глобальной температуры с 1,5 до 2,0 градусов Цельсия может утроить спрос в Индиане и Огайо, что подчеркивает важность смягчения последствий для ограничения повышения температуры.