یک «سوپر» ال نینو اینجاست. آیا شبکه برق ایالات متحده می تواند این زمستان را مدیریت کند؟

Power Shift مجموعه‌ای در حال انجام Gizmodo Ellyn Lapointe است که پیشرفت‌های فناوری سبز را با تمرکز بر انرژی‌های تجدیدپذیر، نوسازی شبکه و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای بررسی می‌کند.

وقتی اولین بار در اواخر بهار نشانه هایی مبنی بر دمیدن ال نینوی قوی ظاهر شد، هیچ کس نمی توانست تصور کند که چقدر قدرتمند می شود.

در طی چند ماه گذشته، دمای سطح دریاهای استوایی اقیانوس آرام به‌قدری سریع افزایش یافته است که از اوج رکورد گرم ال نینو در سال‌های 2015-2016 گذشته است. و همچنان در حال صعود هستند. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که ال نینو امسال تا دسامبر به اوج خود نمی‌رسد و تا آن زمان، دمای سطح دریا احتمالا حدود 7.2 درجه فارنهایت (4 درجه سانتی‌گراد) بالاتر از میانگین افزایش خواهد یافت.

ال نینو الگوهای آب و هوا را در سراسر جهان تغییر می دهد و آب و هوا بر همه جنبه های زندگی ما از جمله بخش برق تأثیر می گذارد. اثرات آن اغلب در زمستان نیمکره شمالی، زمانی که آمریکایی ها برای گرم کردن و روشنایی به شدت به شبکه متکی هستند، آشکارتر می شود. بنابراین این ال نینو فوق العاده قوی چه معنایی برای شبکه این زمستان می تواند داشته باشد؟

پاسخ کوتاه به این سوال این است: پیچیده است. پدیده های آب و هوایی ناشی از ال نینو می تواند به زیرساخت های برق آسیب برساند و بر عرضه و تقاضای انرژی تأثیر بگذارد، اما اثرات آن در سراسر ایالات متحده متفاوت است. حتی ال نینوهای قوی مانند این، نتایج خاص آب و هوایی را تضمین نمی کنند. تفاوت‌های منطقه‌ای در زیرساخت‌های شبکه و منابع انرژی نیز میزان آسیب‌پذیری بخش‌های مختلف کشور در برابر تأثیرات ال نینو را شکل خواهد داد.

با این اوصاف، ال نینوهای قوی‌تر تمایل دارند که شانس را به نفع نتایج مورد انتظار آب‌وهوا تغییر دهند، بنابراین کارشناسان می‌توانند حدس‌های بسیار آگاهانه‌ای در مورد اینکه چگونه این زمستان می‌تواند رخ دهد، چگونه بخش برق ممکن است واکنش نشان دهد و چه معنایی برای خانواده‌های آمریکایی خواهد داشت، بیان کنند.

ال نینو فاز گرم نوسان ال نینو-جنوبی است که بزرگترین منبع تغییرات آب و هوایی سال به سال در این سیاره است. این مرحله گرم با تضعیف بادهای تجاری آغاز می شود که آب گرم را از غرب اقیانوس آرام به سمت اقیانوس آرام استوایی مرکزی و شرقی می راند. هنگامی که دمای آب در سواحل آمریکای جنوبی افزایش می‌یابد، گرمایش مقدار زیادی گرما و رطوبت را به جو پمپ می‌کند و الگوهای آب و هوا را در سراسر جهان تغییر می‌دهد.

در ایالات متحده، ال نینو از نظر تاریخی احتمال زمستان گرم تر و خشک تر در طبقه شمالی و زمستان خنک تر و مرطوب تر در لایه جنوبی و ساحل غربی را افزایش داده است. این تا حد زیادی به این دلیل است که ال نینو باعث می شود جریان جت به سمت جنوب حرکت کند و به سمت شرق در سراسر جنوب گسترش یابد. اما باز هم، ال نینو تضمین نمی کند که رویدادهای آب و هوایی خاص - مانند طوفان یخ یا روزهای گرم غیرقابل فصل - رخ دهد یا شدیدتر باشد.

اریک اسمیت، سرپرست فنی تجزیه و تحلیل داده‌های آب و هوایی در موسسه تحقیقات برق برق (EPRI) به Gizmodo گفت: «وقتی ما یک ال نینو، به‌ویژه یک ال نینوی قوی را می‌بینیم، چیزی که به ما می‌گوید این است که احتمال این یا آن بسیار بیشتر است. این امر بزرگی رویدادها را افزایش نخواهد داد.

اسمیت توضیح داد که هر ال نینو به طور متفاوتی آشکار می شود، اما پیش بینی کنندگان با بررسی رویدادهای گذشته که شبیه به آنچه اکنون در حال توسعه هستند، قدرت پیش بینی زیادی به دست می آورند. رویداد امسال هم بسیار قوی است و هم تا حدودی تغییر جهت شرقی دارد، مانند ال نینو 1997-1998.

این رویداد به دومین گرم ترین و هفتمین زمستان مرطوب از سال 1895 برای ایالات متحده کمک کرد. همانطور که انتظار می رفت، لایه جنوبی دارای شرایط مرطوب تر از حد معمول بود، در حالی که لایه شمالی شرایط گرم تر از حد معمول را داشت. حوادث آب و هوایی شدید شامل سیل در جنوب شرقی و کالیفرنیا، طوفان یخ در شمال شرقی و گردباد در فلوریدا بود.

بسیار بعید است که ال نینو امسال دقیقا به نتایج مشابهی منجر شود، به خصوص به این دلیل که این رویداد در حال شکل گیری حتی قوی تر است. اما نگاه کردن به آنالوگ ها در رکورد آب و هوا، بینشی را به دست می دهد.

آب و هوا با تأثیر بر عرضه و تقاضای انرژی بر بخش برق تأثیر می گذارد. در زمستان، دمای سردتر معمولا تقاضا را افزایش می دهد زیرا مردم انرژی بیشتری برای گرم کردن خانه های خود مصرف می کنند. از آنجایی که ال نینو به هوای زمستان های گرم تر در شمال ایالات متحده تمایل دارد، تقاضا برای گرمایش ممکن است کمتر از حد معمول باشد. در جنوب، جایی که ال نینو احتمال یک زمستان سردتر را افزایش می دهد، تقاضا برای گرمایش ممکن است افزایش یابد.

اسمیت گفت، از آنجایی که سیستم های گرمایش در مناطق مختلف متفاوت است، اثرات ال نینو بر تقاضای برق نیز وجود دارد. به عنوان مثال، اکثر خانه‌ها در غرب میانه برای گرم کردن به گاز طبیعی متکی هستند، در حالی که گرمایش الکتریکی در جنوب رایج‌تر است. بنابراین، یک زمستان ملایم تر در شمال می تواند تقاضای سوخت گرمایشی را بیش از مصرف برق کاهش دهد، در حالی که زمستان سردتر در جنوب می تواند تقاضای برق را افزایش دهد.

از نظر تاریخی، زمستان های ال نینو درجه گرمایش را کاهش می دهد (معیار میزان گرمایش مورد نیاز) در مناطقی که تقاضای گرمایش بیشتر است، مانند غرب میانه و شمال شرق. از آنجایی که جنوب معمولا نیاز به گرمایش کمتری دارد، هر گونه افزایش در تقاضای گرمایش در آنجا در مقایسه با آن کمتر است. بنابراین، تقاضای ملی گرمایش در سال ال نینو کمتر است، حتی زمانی که جنوب سردتر از حد معمول است.

مایکل کریگ، دانشیار سیستم‌های انرژی در دانشگاه میشیگان، به Gizmodo گفت: «T hat برای سیستم عالی است - استرس کمتر در زمستان. این برای قبوض انرژی خانوارها نیز عالی است. بسیاری از خانوارهای دارای بار انرژی در ایالات متحده وجود دارند که بخش زیادی از درآمد ماهانه خود را صرف انرژی می کنند، بنابراین دمای گرمتر امیدواریم برخی از این بارها را برای آن خانوارها جبران کند.

در سمت عرضه، زمستان های ال نینو می تواند برف و ذخیره مخازن را در شمال غربی اقیانوس آرام که حدود نیمی از انرژی آبی ایالات متحده را تولید می کند، کاهش دهد. در حالی که این می تواند تأثیر منطقه ای قابل توجهی داشته باشد، انرژی آبی تنها 5.7 درصد از کل ترکیب انرژی کشور را تشکیل می دهد.

از آنجایی که ال نینو تمایل دارد مسیرهای طوفان را به سمت جنوب و ساحل غربی تغییر دهد، زیرساخت های انرژی در این مناطق ممکن است در زمستان امسال بیشتر در معرض آسیب قرار گیرند - به ویژه خطوط انتقال و توزیع.

بادهای شدید می توانند تیرها را ریشه کن کنند، کابل ها را ببندند و اندام درختان یا زباله ها را به اجزای حیاتی برخورد کنند. باران شدید می تواند باعث سیل شود که سازه ها را زیر آب می برد یا خورده می کند. در کالیفرنیا، رانش های گل و لای ناشی از باران یک نگرانی خاص است، زیرا این رویدادها می توانند تیرهای برق، دکل های انتقال و حتی خطوط زیرزمینی را از بین ببرند. و در جنوب، طوفان های یخ می تواند باعث خرابی گسترده خطوط برق شود.

کریگ می‌گوید: «هرچه رویدادهای شدید آب‌وهوایی بیشتر باشد - سرعت باد بیشتر، رعد و برق با خطر آسیب فیزیکی به زیرساخت‌ها، درختانی که می‌توانند روی خطوط بیفتند، بیشتر باشد - انتظار دارید خسارت بیشتری ببینید.»

اینکه آیا این ال نینوی قوی واقعا منجر به آب و هوای شدیدتر در جنوب و ساحل غربی در زمستان امسال می‌شود، هنوز مشخص نیست، اما شرکت‌های برق می‌توانند به رویدادهای گذشته نگاه کنند تا پیش‌بینی کنند که خطرات خاص کجا بیشتر می‌شوند. آنها همچنین پیش بینی های فصلی را برای پیش بینی نوسانات تقاضا انجام می دهند.

کریگ گفت: «مطمئنم که شرکت‌های برقی بسیار سخت کار کرده‌اند تا این اثرات را پیش‌بینی کنند و به بهترین شکل ممکن با آن مقابله کنند.

او توضیح داد، برای مثال، اگر یک شرکت برق انتظار زمستانی سردتر از میانگین داشته باشد، ممکن است ذخیره گاز طبیعی یا سوخت گرمایشی را افزایش دهد تا مطمئن شود که منبع کافی برای ژنراتورها در دسترس است. نحوه عملکرد شبکه برق ایالات متحده در زمستان نه تنها به تأثیرات این ال نینو بستگی دارد، بلکه به میزان آمادگی سیستم های انرژی این کشور برای مقابله با آنچه بر سر راهشان است بستگی دارد.