Onderzoekers van het Zwitserse Federale Instituut voor Bos, Snow and Landscape Research (WSL) heeft een complex hydrologisch model ontwikkeld voor het voorspellen van droge perioden van enkele weken met een hoge ruimtelijke resolutie. Deze voorspellingen maken het mogelijk, bijvoorbeeld, waterkrachtcentrales winstgevender te exploiteren.

Veranderende klimatologische omstandigheden stellen exploitanten van waterkrachtcentrales voor extra uitdagingen. Als onderdeel van een Nationaal Onderzoeksprogramma genaamd Energy Turnaround (NRP 70), onderzoekers van WSL, MeteoSwiss en ETH Zürich hebben nu een complex hydrologisch model ontwikkeld dat ruimtelijk gedetailleerde voorspellingen van aanhoudende droge perioden mogelijk maakt met behulp van realtime gegevens. Dit maakt betrouwbare voorspellingen van waterschaarste mogelijk over een periode van maximaal drie weken.

Massimiliano Zappa van WSL, wie leidt het project, legt het voordeel van dergelijke voorspellingen uit:"Met klimaatverandering, droge perioden zullen frequenter en intensiever worden, en zal langer duren." Het betrouwbaar detecteren van deze perioden is om vele redenen belangrijk:lange termijn droogtevoorspellingen komen de landbouw en de binnenvaart ten goede; autoriteiten zouden mensen kunnen aanmoedigen om in een vroeg stadium water te besparen, of kan vissen redden uit rivieren waar het water laag of te warm is. Deze informatie is vooral nuttig voor exploitanten van reservoircentrales. "Maar tot nu toe voorspellingen zijn over het algemeen niet gemaakt over zulke lange perioden vanwege de hoge complexiteit en enorme hoeveelheden gegevens, ' zegt Zappa.

Droogte is makkelijker te voorspellen dan neerslag, die slechts tot maximaal vijf dagen betrouwbaar kan worden voorspeld. Maar droge perioden zijn complexe fenomenen die afhankelijk zijn van tal van klimatologische processen en regionale factoren zoals de intensiteit van het watergebruik, bodemopslag eigenschappen, verwacht bodemvocht, waterafvoer en ondergrondse waterreservoirs. Eerder, Zwitserland had geen systeem dat deze lokale variabelen efficiënt kon monitoren.

Optimaal gebruik maken van beschikbaar water

Langetermijnvoorspellingen van in- en uitstroom in het stroomgebied van waterkrachtcentrales kunnen worden gecombineerd met voorspellingen van prijsontwikkelingen op de energiemarkt om de werking en winstgevendheid te optimaliseren. Tot nu toe, exploitanten van waterkrachtcentrales moesten vertrouwen op eenvoudige statistieken zoals meerjarige gemiddelden van neerslag en afvoer. De nieuwe werkwijze, echter, stelt hen in staat om de waterbeschikbaarheid van elke dag van de volgende maand in te schatten. "Reservoircentrales kunnen tot 4 procent meer inkomsten genereren door optimaal gebruik te maken van het beschikbare water op basis van langetermijnvoorspellingen. Dit is erg belangrijk voor de waterkrachtindustrie, die onder druk is komen te staan, " zegt Frédéric Jordan, CEO van Hydrique Ingéniers, de industriële partner die verantwoordelijk is voor de economische berekeningen.

Het is in het maatschappelijk belang dat waterkrachtcentrales de beschikbaarheid van water kunnen voorspellen en het opgeslagen water kunnen omzetten in elektriciteit wanneer de marktvraag groot is. Alleen wanneer waterkrachtcentrales winstgevend kunnen werken, zelfs onder veranderende klimatologische omstandigheden, zal het mogelijk zijn om modernisering en uitbreiding te financieren, zoals voorzien in de Energiestrategie 2050, uit eigen middelen.