Het westen van de Verenigde Staten kampt momenteel met ernstige droogte, vooral in Californië en het zuidwesten. Met ingang van 10 juni 88,5% van het Westen had te maken met matige tot uitzonderlijke droogte, vergeleken met 42,17% op hetzelfde moment vorig jaar.

Droogte wordt vaak geassocieerd met een toename van bosbranden, die in 2020 in de hele regio te zien waren, maar het kan ook van invloed zijn op het elektrische systeem van het land, waardoor mogelijk miljoenen mensen zonder airconditioning en andere essentiële diensten zitten.

We hebben contact gezocht met Jordan Kern, een assistent-professor bosbouw en milieuhulpbronnen aan het College of Natural Resources, om meer te weten te komen over de droogte en de mogelijke impact ervan op het elektriciteitsnet. Bekijk de Q&A hieronder voor deskundig commentaar van Kern, wiens onderzoek zich richt op de analyse van water- en energiesystemen.

Wat veroorzaakt de droogte?

De droogte wordt meestal veroorzaakt door abnormaal weinig neerslag (dus sneeuw). Over de westkust en in het zuidwesten, de beschikbaarheid van oppervlakte (rivier, meer) water wordt voornamelijk bepaald door de hoeveelheid sneeuw/regen in de winter. Wintersneeuw smelt in de lente, en de gesmolten sneeuw stroomt stroomafwaarts van hoger gelegen gebieden totdat het wordt opgevangen door dammen en reservoirs, die worden gebruikt om het water op te slaan en het geleidelijk aan te leveren aan de mensen en plaatsen die het nodig hebben (boeren, stedelijke gebieden).

Als het in de winter niet veel sneeuwt of regent, er stroomt minder water in rivieren en in reservoirs. Vooral als meerdere opeenvolgende jaren lage neerslagniveaus hebben, waterbeschikbaarheid in reservoirs kan erg laag worden.

Grote jaar-op-jaar schommelingen in neerslag zijn normaal in het westen, en deze ups en downs zijn vaak "luider" en extremer dan de langetermijntrends die we zouden kunnen waarnemen. Maar er zijn steeds meer aanwijzingen dat klimaatverandering ervoor zorgt dat het Westen een geleidelijke afname van de sneeuwsmelt- en oppervlaktewaterbeschikbaarheid ervaart.

Hoe beïnvloedt de droogte de energiebronnen in het Westen?

De meest directe impact van hydrologische droogte op de energiesector is het verlies van waterkracht. Hoe minder het sneeuwt, hoe minder water er achter hydro-elektrische dammen is, en hoe minder "brandstof" er is voor de productie van waterkracht.

Tijdens droogte, waterkracht die "verloren" is, moet worden vervangen door iets, en dat is bijna altijd elektriciteit die wordt geproduceerd door een aardgas- en/of kolencentrale. Dit resulteert in een hogere uitstoot van kooldioxide, en hogere elektriciteitsprijzen op groothandelsmarkten voor elektriciteit. In andere delen van de VS kan droogte ook een negatieve invloed hebben op thermische centrales (kolen, aardgas en kernenergie) die als koelmiddel afhankelijk zijn van water uit rivieren en meren. Maar die problemen komen veel minder vaak voor in het Westen.

In aanvulling, als droogtejaren gepaard gaan met hogere luchttemperaturen (dit is soms het geval in het westen), die hogere temperaturen kunnen tegelijkertijd de vraag van mensen naar elektriciteit voor koeling (airconditioning) vergroten. Laagwater kan ook gevolgen hebben voor de vraag naar elektriciteit in andere sectoren, inclusief hoeveel pompenergie wordt gebruikt om water van de ene plaats naar de andere te verplaatsen en/of gewassen te irrigeren.

Afgezien van deze effecten, een van de grootste zorgen in een plaats als Californië is dat de droogte het risico op natuurbranden zal vergroten, die vervolgens kan worden geactiveerd door defecte elektrische apparatuur. In recente jaren, Het grootste elektriciteitsbedrijf van Californië, PG&E, werd gedwongen faillissement aan te vragen vanwege financiële verplichtingen in verband met bosbranden veroorzaakt door zijn apparatuur. Tijdens branduren met een hoog risico, grote delen van het elektriciteitsnet van de staat worden ook preventief uitgeschakeld om te voorkomen dat er per ongeluk brand ontstaat.

Zullen consumenten en de industrie waarschijnlijk worden beïnvloed door deze effecten op het elektriciteitsnet?

Op de elektriciteitsmarkten, droogte vermindert het aanbod van relatief goedkope waterkracht en dwingt nutsbedrijven en systeembeheerders te vertrouwen op duurdere, alternatieven voor fossiele brandstoffen. Op korte termijn, dit heeft de neiging om de marktprijzen voor elektriciteit te verhogen, en de daaruit voortvloeiende hogere kosten die door sommige nutsbedrijven worden gedragen, kunnen worden doorberekend aan de consumenten. Het kan sterk verschillen hoe snel nutsbedrijven die kosten kunnen doorberekenen aan de consument in de vorm van hogere kleinhandelsprijzen voor elektriciteit.

De kosten van bosbranden voor elektriciteitsbedrijven zijn groter, rommeliger probleem. In sommige gevallen, staten kunnen nutsbedrijven verbieden deze kosten door te berekenen aan klanten als een nutsbedrijf aansprakelijk wordt bevonden.

Wanneer zal er waarschijnlijk een einde komen aan de gevolgen van de droogte voor het elektriciteitsnet?

De effecten van de droogte op de elektriciteitssector zullen deze zomer vooral gevolgen hebben voor het net, dat is wanneer waterkracht normaal gesproken overvloedig zou zijn tijdens de sneeuwsmeltperiode. De late zomer en herfst is altijd de droogste periode van het jaar in het westen, en waterkracht is schaars, zelfs in een jaar zonder droogte. Het kan zijn dat de regio pas in de winter een idee heeft of de droogte zich ook zal uitstrekken tot 2022 of daarna.

Wat kunnen westerse staten doen om zich voor te bereiden op toekomstige droogtegerelateerde effecten op het elektriciteitsnet?

Voor staten die veel afhankelijk zijn van waterkracht, droogte zal altijd een risico zijn voor het net, maar het is er een die kan worden beheerd door extra stroomcapaciteit van andere typen (bijvoorbeeld aardgas) te bouwen die de productie tijdens droge jaren kunnen opvoeren. In staten waar droogte een risico vormt voor watertekorten voor thermische (kolen, aardgas- en kerncentrales, een optie is om het type koelsysteem waarop deze fabrieken vertrouwen te veranderen in nieuwere systemen die operationeel kunnen blijven, zelfs als er minder water beschikbaar is in rivieren en meren.