science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Smeltende gletsjers hebben beperkte impact op Zwitserse waterkrachtproductie

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een nieuwe studie kwantificeert het effect van het terugtrekken van gletsjers als gevolg van de opwarming van de aarde op de productie van waterkracht. Deze gedetailleerde analyse van alle Zwitserse waterbronnen laat zien dat slechts een klein percentage wordt geleverd door gletsjersmeltwater. Bijgevolg, de voor het einde van de 21e eeuw voorspelde vermindering van deze wateren vormt geen bedreiging voor de Zwitserse waterkrachtproductie.

Al decenia, gletsjersmelt als gevolg van klimaatverandering heeft gezorgd voor extra water voor dammen. Volgens glaciologen gletsjermassaverlies kan zelfs versnellen. Maar het is onwaarschijnlijk dat deze meevaller voor de opwekking van waterkracht zal voortduren als de samenleving erin slaagt de opwarming van de aarde te vertragen.

Nutsvoorzieningen, een onderzoek onder leiding van Bettina Schaefli, houder van een SNSF-hoogleraarschap aan de Universiteit van Lausanne, toont aan dat de vrees voor een bedreiging voor de elektriciteitsopwekking ongegrond is. Voor de eerste keer, een uitgebreid model van de waterstroom naar Zwitserse waterkrachtcentrales heeft de bijdrage van het terugtrekken van gletsjers gekwantificeerd. Sinds 1980, dit is gemiddeld 1,4 TWh per jaar, of 4 procent van de totale waterkrachtproductie van het land. Deze extra elektriciteitsopwekking hangt samen met het feit dat smeltende gletsjers meer water verliezen dan ze opnemen door neerslag. De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Hernieuwbare energie .

De evolutie van het terugtrekken van gletsjers in de 21e eeuw – gebaseerd op projecties van het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering (IPCC) – blijft onzeker, maar zal naar verwachting aanzienlijk vertragen tussen nu en 2070-2090, mits maatregelen worden genomen om de opwarming van de aarde tegen te gaan. Deze situatie zou de productie van elektriciteit in verband met het smelten van gletsjers terugbrengen tot ongeveer 0,4 TWh per jaar, zegt de studie. De voorspelde daling, ongeveer 1 TWh, komt overeen met 2,5 procent van de elektriciteit uit waterkrachtbronnen zoals voorzien in de Energiestrategie 2050 van de regering.

"We hebben deze verandering op een concrete manier kunnen kwantificeren, ", zegt Schaefli. "Telers hebben hun bezorgdheid geuit over een mogelijke productiedaling. Ons model kan hen helpen te anticiperen op de toekomst, met name via regionale prognoses. Bijvoorbeeld, ze laten zien dat in Wallis, energiecentrales zijn voor 9 procent van hun elektriciteit afhankelijk van gletsjersmelt. Dit wordt gehalveerd, maar later dan in andere delen van het land vanwege de hoge ligging van de dammen en de grootte van de betrokken gletsjers. Globaal genomen, ons model biedt het eerste uitgebreide overzicht van de factoren die van invloed zijn op de hoeveelheid water die beschikbaar is voor de productie van Zwitserse waterkracht."

93 procent van het Zwitserse grondgebied levert water aan dammen

De onderzoekers hebben een gedetailleerde kaart gemaakt van alle stroomgebieden (de gebieden die waterlopen bevoorraden) in Zwitserland, van weilanden van 1 km2 tot duizend keer grotere gebieden. De kaart laat zien dat het water dat op 93 procent van het landoppervlak van Zwitserland valt, uiteindelijk door minstens één Zwitserse elektriciteitscentrale stroomt. Sommige waterlopen die hun oorsprong vinden in het Berner Oberland, lopen door 30 planten voordat ze Zwitserland via de Rijn bij Bazel verlaten. "Het is een uiterst efficiënt gebruik van deze bron van hernieuwbare energie, ', zegt Schaefli.

De studie consolideert talrijke gegevensbronnen:een geschiedenis van het massaverlies van gletsjers in Zwitserland en een simulatie van de toekomstige evolutie ervan (Matthias Huss, Universiteit van Fribourg en ETH Zürich), de stroom van alle Zwitserse rivieren (FOEN), jaarlijkse statistieken over waterkrachtproductie (SFOE) en HydroGIS, een geografische database van alle waterkrachtcentrales van Zwitserland.

Het onderzoeksteam ontwikkelde ook een heel eenvoudig model voor gebruik door niet-specialisten. Het is gebaseerd op de gemiddelde productie (de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit per kubieke meter water) van de zes belangrijkste regio's van Zwitserland die de elektriciteitscentrales bevoorraden. Het is evenredig met de gemiddelde hoogte van de regio's. Deze gemiddelde productie maakt het mogelijk om de productiviteit van de door gletsjers gevoede elektriciteitscentrales af te leiden, evenals het effect van het terugtrekken van de gletsjer, die is gedocumenteerd door glaciologen. De aanpak werd geverifieerd door het uitgebreide model, rekening houdend met elk stroomgebied en elke elektriciteitscentrale in Zwitserland.

"De vertraging van het smelten van gletsjers zal bijdragen aan andere verwachte productiviteitsverliezen, zoals die gekoppeld zijn aan de Waterbeschermingswet, die de vernieuwing van concessies regelt die zijn verleend aan dambeheerders, ", zegt Schaefli. "Onze studie toont aan dat deze twee reducties van dezelfde orde van grootte zijn en moeten worden gecompenseerd door de uitbreiding van de hydro-elektrische capaciteit voorzien door de Energiestrategie 2050."

Deze studie vertegenwoordigt een samenwerking tussen de universiteiten van Lausanne, Fribourg en Zürich, EPFL, ETH Zürich en WSL. Het werd gefinancierd door de SNSF (via een SNSF-hoogleraarschap en een Ambizione Energy-beurs) en door het Zwitserse Competence Center for Energy Research - Supply of Electricity (SCCER-SoE), beheerd door Innosuisse.