Πολικοί άνεμοι και ενεργειακή ζήτηση: Πώς η στρατοσφαιρική δίνη απειλεί την Ευρώπη
Το χειρότερο σενάριο για την Ευρώπη φαίνεται πως είναι προ των πυλών
Snapshot
- Οι διαταραχές στους χειμερινούς ανέμους της πολικής στρατόσφαιρας αυξάνουν την πιθανότητα ακραίου ψύχους και έντονης ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη.
- Το φαινόμενο της αιφνίδιας στρατοσφαιρικής θέρμανσης προκαλεί κάθοδο ψυχρών αέριων μαζών και μπορεί να προσφέρει προειδοποίηση εβδομάδες πριν από την αύξηση της ενεργειακής ζήτησης.
- Η αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας κατά τους ψυχρούς χειμώνες ποικίλλει μεταξύ χωρών, με μεγαλύτερη επίδραση σε χώρες όπως η Γαλλία που βασίζονται περισσότερο στον ηλεκτρισμό για θέρμανση.
- Η μετάβαση σε συστήματα θέρμανσης χαμηλών εκπομπών, όπως οι αντλίες θερμότητας, αναμένεται να αυξήσει τις προκλήσεις για τη διασφάλιση αξιόπιστης και οικονομικής παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε περιόδους έντονου ψύχους.
Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι οι διαταραχές στους χειμερινούς ανέμους της πολικής στρατόσφαιρας αυξάνουν την πιθανότητα εκδήλωσης ακραίου ψύχους στην Ευρώπη, αλλά και την απότομη άνοδο της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας.
Κανονικά, κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ισχυροί και σταθεροί δυτικοί άνεμοι κυκλοφορούν ψηλά πάνω από την Αρκτική, σχηματίζοντας αυτό που είναι γνωστό ως «πολική δίνη της στρατόσφαιρας». Περίπου μία φορά κάθε δύο χρόνια, η δίνη υφίσταται μια προσωρινή διαταραχή, ένα φαινόμενο που ονομάζεται «αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση» (SSW). Το φαινόμενο αυτό προκαλεί θέρμανση στη στρατόσφαιρα και μπορεί να οδηγήσει στην κάθοδο ψυχρών αέριων μαζών προς νοτιότερα γεωγραφικά πλάτη, επηρεάζοντας περιοχές όπως η Ευρώπη και η Βόρεια Αμερική.
Η νέα μελέτη, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Έξετερ, διαπίστωσε ότι τα επεισόδια ανέμων από νότιες και νοτιοδυτικές διευθύνσεις αυξάνουν κατά 1,5 έως 3 φορές την πιθανότητα ακραίας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας στη βόρεια και κεντρική Ευρώπη. Ως ακραία ζήτηση ορίζεται εκείνη που υπερβαίνει κατά τουλάχιστον 20% τον μέσο όρο. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Meteorological Applications.
Οι αλλαγές στους πολικούς ανέμους προσφέρουν έγκαιρη προειδοποίηση
Το ψύχος που ακολουθεί τα επεισόδια αιφνίδιας στρατοσφαιρικής θέρμανσης, όπως εκείνο που έπληξε την Ευρώπη το 2018 και έγινε γνωστό ως «Beast from the East», εμφανίζεται συνήθως μερικές εβδομάδες μετά την αλλαγή στην κυκλοφορία των πολικών ανέμων στη στρατόσφαιρα. Αυτό σημαίνει ότι οι συγκεκριμένες διαταραχές μπορούν να προσφέρουν στις κυβερνήσεις και στους παρόχους ενέργειας πολύτιμο χρόνο για να προετοιμαστούν για ακραία αύξηση της ζήτησης.
«Τον Φεβρουάριο του 2018, η πολική δίνη διασπάστηκε στα δύο», δήλωσε ο δρ. Regan Mudhar, ο οποίος εργάζεται σήμερα στο Πανεπιστήμιο της Λωζάνης. «Αυτά τα φαινόμενα δεν επηρεάζουν πάντοτε τις θερμοκρασίες κοντά στην επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, εκείνο το επεισόδιο ακολουθήθηκε από δριμύ ψύχος στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε μεγάλο μέρος της βόρειας Ευρώπης. Αναλύσαμε τη σχέση μεταξύ των επεισοδίων αιφνίδιας στρατοσφαιρικής θέρμανσης και της ακραίας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία οφείλεται στις αυξημένες ανάγκες θέρμανσης, και διαπιστώσαμε σαφή σύνδεση».
«Το ακραίο ψύχος συνοδεύεται από πολλαπλούς κινδύνους, μεταξύ των οποίων και η υψηλή ζήτηση ενέργειας. Τα ευρήματα της μελέτης μας μπορούν να συμβάλουν στην καλύτερη προετοιμασία για αντίστοιχα φαινόμενα στο μέλλον», πρόσθεσε.
Τα συστήματα θέρμανσης καθορίζουν την αιχμή της ζήτησης
Η μελέτη διαπίστωσε ότι οι μεταβολές στην ενεργειακή ζήτηση διαφέρουν από χώρα σε χώρα. Στις σκανδιναβικές χώρες, για παράδειγμα, οι οποίες διαθέτουν σε μεγάλο βαθμό υποδομές κατάλληλες για την αντιμετώπιση του ακραίου ψύχους, η αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας ήταν πιο περιορισμένη καθώς υποχωρούσαν οι θερμοκρασίες.
Αντίθετα, στη Γαλλία, όπου μεγάλο μέρος του ενεργειακού συστήματος βασίζεται στον ηλεκτρισμό, η αύξηση της ζήτησης ήταν αισθητά μεγαλύτερη.
Η δρ. Hannah Bloomfield από το Πανεπιστήμιο του Νιούκαστλ επισήμανε ότι το Ηνωμένο Βασίλειο είναι σήμερα σχετικά καλά προετοιμασμένο για περιόδους ψύχους, χάρη στην ευρεία χρήση κεντρικής θέρμανσης με φυσικό αέριο.
Ωστόσο, όπως εξήγησε, η μετάβαση σε ένα ενεργειακό σύστημα με μηδενικές καθαρές εκπομπές ρύπων αναμένεται να αλλάξει τα δεδομένα. Πολλά παραδοσιακά συστήματα θέρμανσης με φυσικό αέριο θα πρέπει να αντικατασταθούν από ηλεκτρικά συστήματα, όπως οι αντλίες θερμότητας.
Ως αποτέλεσμα, οι περίοδοι έντονου ψύχους θα μπορούσαν να καταστήσουν ολοένα δυσκολότερη τη διασφάλιση της αδιάλειπτης παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε προσιτό κόστος για τους καταναλωτές.
