Waterschaarste maakt toekomst Aziatische steenkolencentrales onzeker
Veel energiecentrales zijn afhankelijk van een betrouwbare watertoevoer. Maar door klimaatverandering kan deze toevoer regionaal sterk variëren. Onderzoekers van onder andere het Oostenrijkse onderzoeksinstituut IIASA en de Universiteit Utrecht concluderen nu dat toekomstige energievoorziening in ontwikkelingslanden in Azië, die nog sterk afhankelijk zijn van steenkolencentrales, onzeker is.
Ongeveer driekwart van alle energie die wereldwijd werd verbruikt in 2017 was afkomstig uit gas, steenkool of kernenergie, en de energievraag zal de komende jaren alleen maar stijgen. Met name Azië haalt veel van de benodigde energie uit steenkolen. Deze energiecentrales hebben water nodig om te koelen, maar door een tekort aan water of juist te warm water worden de centrales niet genoeg gekoeld en werken ze niet optimaal.
Afname wereldwijde capaciteit van warmtekrachtcentrales
Door bevolkingsgroei en economische ontwikkeling groeit enerzijds de vraag naar elektriciteit, en anderzijds zorgen beide factoren voor waterschaarste. Een groot probleem dus voor de kolencentrales. Klimaatverandering dringt de hoeveelheid beschikbaar water nog verder terug en zorgt voor stijgende lucht- en watertemperaturen. Volgens experts betekent dit dat de wereldwijde capaciteit van warmtekrachtcentrales daarom met 8 tot 16 procent is afgenomen in het jaar 2050.
Invloed van waterbeschikbaarheid
Onderzoekers van het IIASA, de Universiteit Utrecht en Ohio State ľϸӰ onderzochten in hoeverre huidige en toekomstige kolencentrales beïnvloed worden door de verwachte veranderingen in waterbeschikbaarheid. Het is de eerste keer in Azië dat een onderzoek op deze schaal gebruik maakt van hydrologische modellen met ultrahoge resolutie, en dat er niet alleen word gekeken naar de huidige energieplannen maar ook naar de toekomst.
We moeten keuzes durven te maken. De concurrentie om het water maakt dat extra duidelijk.
Hydro-klimaatmodellen met hoge resolutie
“We onderzochten de problemen rondom de energieplannen van Aziatische ontwikkelingslanden“, vertelt eerste auteur , die aan dit onderzoek begon tijdens de IIASA Young Scientists Summer Program in 2017. “Daarvoor gebruikten we hydro-klimaatmodellen met een hoge resolutie en datasets van bestaande en geplande energiecentrales. Zo konden we berekenen wat de beperkingen zijn van lage waterbeschikbaarheid onder verschillende klimaatomstandigheden en uitbreidingsscenario’s voor energiecentrales.”
Men moet keuzes durven maken
De randvoorwaarden van het onderzoek werden gevormd door waterafvoer- en watertemperatuursimulaties van het onderzoek en werden geleverd door hydrologen van de Universiteit Utrecht. Dr. ir. Niko Wanders legt uit: “Dit onderzoek laat zien dat kolencentrales negatieve bijwerkingen hebben op duurzaam watergebruik in de toekomst. Als men én duurzaam gebruik wil blijven maken van het beperkt beschikbare water én bestaande kolencentrales wil behouden dan moet men keuzes durven te maken. De concurrentie om het water maakt dat extra duidelijk.”
Publicatie
Wang Y, Byers E, Parkinson S, Wanders N, Wada Y, Mao J, & Bielicki J (2019). . Energy and Environmental Science DOI: 10.1039/c9ee02058f