气候变化将如何给电网带来压力?提示:看看露点温度

气候变化将如何给电网带来压力?提示:看看露点温度

一项新的研究表明，电力行业低估了气候变化对美国长期电力需求的影响。它描述了电力供应商和监管机构用于中长期能源预测的预测模型的局限性。该报告还概述了一个新模型，其中包括关键的气候预测因子——平均露点温度和极端最高温度——研究人员表示，该模型对气候变化将如何改变未来的电力需求提供了更准确的看法。

现有的能源需求模型并没有跟上我们日益增长的气候变化知识的步伐，可能导致供应不足的风险，导致更多的电力中断，这可能影响从国家安全和数字经济到公共卫生和环境的方方面面。能源领域公共数据的可用性，加上算法建模方面的进步，使我们能够超越通常表现出较差预测性能的现有方法。因此，我们能够更好地描述能源需求和气候变化之间的联系，并评估未来供应不足的风险。

现有模型的局限性。绝大多数气候科学家预测，全球气温将在整个21世纪上升。随着越来越多的人使用空调降温，预计这将增加对电力的需求。用来预测未来电力需求的最常见的能源建模平台之一——MARKAL(以市场和分配的名字命名)不考虑气候变化。

另一种常见的能源经济模型——国家能源模型系统(NEMS)确实考虑到了气候因素。然而，它仅限于加热和冷却的度数天。加热温度日定义为平均温度超过65华氏度(18摄氏度)的一天。当平均温度低于65度时，即为冷却温度日。

虽然有不同的方法来测量一天的加热和冷却程度，它们通常是通过把一天的高温加到一天的低温，然后除以2来计算的。例如，高温76度，低温60度，平均温度为68度。研究人员认为，这种方法的问题在于它没有考虑时间。例如，23小时76度，1小时60度，但这一天的平均温度仍然记录为68度。此外，精确的平衡温度的选择是非常有争议的，而且研究团体对于如何最好地选择它还没有达成共识。”

露点温度是关键。为了解决这些局限性，研究了十几种天气测量数据。他们发现，平均露点温度——空气被水蒸气饱和的温度——是能源需求增加的最佳预测因子。他们说，下一个最好的预测是一个月的最高温度。研究人员将这些气候预测因子与消耗能源、天气数据和社会经济数据的行业(住宅、商业和工业)结合起来，创建了他们的模型。他们将该模型应用到俄亥俄州，发现住宅部门对气候变化最敏感。随着露点温度的适度上升，电力需求可能会增加20%。随着价格的大幅上涨，这一预测将跃升至40%。相比之下，俄亥俄州公共事业委员会(PUCO)预计，到2033年，住宅需求增长将不足4%。

在商业领域也有类似的情况，研究人员称需求可能会增加到14%。同样，PUCO的预测更低，为3.2%。然而，研究人员表示，工业部门对温度变化的敏感性较低，需求仍可能超过预期。在冬季月份，模型之间的差异不那么显著。这在一定程度上是由于俄亥俄州相对较低的比例(22.6%)的居民通过电力供暖。

虽然这项研究仅限于俄亥俄州，但研究人员表示，该模型可以应用于其他州。为了传达结果，研究人员使用了热图，它提供了由颜色表示的数据的直接视觉总结。他们说，这样做是为了更好地向决策者提供准确、易于理解的信息。