Risiko Iklim Tumbuh Dari Solusi Iklim

Bahkan saat musim panas yang terik dan kering memudar menuju musim dingin, momok kekeringan telah menolak untuk keluar dari panggung. Sementara kekeringan didefinisikan sebagai kurangnya sumber daya air–seperti yang dicirikan oleh level rendah Sungai Mississippi yang secara historis rendah bulan lalu–dapat dengan mudah bermetastasis karena kekurangan listrik. Air adalah "bahan bakar" untuk tenaga air, masih menjadi sumber utama listrik terbarukan yang dihasilkan di planet ini, dan kekeringan seperti embargo bahan bakar tersebut.

Pengelola air di Sungai Colorado saja memperingatkan tentang “skenario kiamat”.” di mana kekeringan yang berkelanjutan akan menghentikan pembangkit listrik di Bendungan Glen Canyon. Skenario itu telah tiba Bendungan Kariba, proyek pembangkit listrik tenaga air terbesar kedua di Afrika bagian selatan, yang menyediakan lebih dari separuh listrik yang digunakan oleh Zambia dan Zimbabwe. Waduk Kariba—dibangun pada tahun 1959 reservoir terbesar di dunia berdasarkan volume—ada di level terendah dalam sejarahnya, mengakibatkan ekstrim pemadaman listrik ke Zimbabwe dan penjatahan listrik di Zambia.

Karena krisis air menjadi krisis energi, kini krisis tersebut juga menjadi krisis aksi iklim. Untuk membantu mencapai dekarbonisasi energi yang penting untuk memenuhi target iklim, banyak negara merencanakan perluasan tenaga air secara dramatis, dan lembaga energi global memperkirakan dua kali lipat kapasitas global pada tahun 2050. Namun karena tingkat perubahan iklim yang sudah terjadi, embargo yang didorong oleh kekeringan pada bahan bakar air tenaga air kemungkinan akan menjadi lebih sering dan lebih luas dalam beberapa dekade mendatang.

Dengan kata lain, salah satu solusi krisis iklim yang paling digembar-gemborkan menjadi kurang dapat diandalkan karena dampak negatif dari perubahan iklim yang sudah berlangsung. Realitas yang rumit itu memiliki implikasi penting bagi cara kita mengelola sistem air dan energi yang ada, dan bagi solusi perubahan iklim yang dihasilkan dari Konferensi Perubahan Iklim PBB (COP27) yang baru saja selesai.

Musim panas yang lalu, Eropa dan Tiongkok mengalami kekeringan bersejarah yang menurunkan sungai dan mengeringkan waduk yang digunakan sistem tenaga air untuk menghasilkan listrik. Tenaga air menyediakan 80% listrik untuk provinsi Sichuan China dan kekeringan yang diperpanjang mengurangi setengah generasi. Gelombang panas menambah tantangan, sehingga pada saat yang sama dengan penurunan pembangkitan, permintaan listrik untuk AC melonjak: permintaan listrik di Sichuan meningkat. naik 25% dibandingkan periode yang sama tahun 2021. Akibatnya, puluhan ribu konsumen komersial di Sichuan disuruh tutup selama sepuluh hari di bulan Agustus.

Di Eropa, kekeringan menurunkan pembangkit listrik tenaga air Italia, Austria, Spanyol dan Portugal.

Amerika Serikat bagian barat daya tampaknya sedang bergeser menuju iklim yang lebih kering secara keseluruhan, menandakan tantangan jangka panjang untuk pasokan air dan tenaga air. Bendungan PLTA di Sungai Colorado menyediakan listrik untuk 5 juta orang dan waduknya telah menurun selama beberapa dekade. Biro Reklamasi melaporkan bahwa ada hampir satu dari tiga kemungkinan tingkat reservoir akan turun sangat rendah pada tahun 2024 bahwa Bendungan Glen Canyon 1.3 gigawatt-nya akan berhenti berproduksi. Lebih jauh ke bawah Sungai Colorado, kekeringan telah berkurang generasi tahunan dari Bendungan Hoover sebesar 22% karena reservoirnya juga menurun ke tingkat "kolam mati" (tidak ada pembangkitan).

California biasanya mendapatkan sekitar 13% listriknya dari tenaga air, tetapi selama a kekeringan yang menurun menjadi hanya 6%. Tingkat pengurangan itu menimbulkan tantangan bagi tempat-tempat seperti California dan Eropa, tetapi dengan jaringan yang beragam mereka dapat beradaptasi. Bagaimana dengan negara-negara di mana tenaga air mendominasi jaringan? Kekeringan tahun 2015 mengurangi pembangkit listrik tenaga air di Zambia pada tingkat yang sama seperti di California, kecuali tenaga air menyediakan hampir semua listrik Zambia! Artinya, kekeringan menyebabkan kelistrikan nasional generasi menurun sebesar 40%, menyebabkan pemadaman bergilir dan gangguan ekonomi yang sangat besar. Tahun ini tampaknya menjadi lebih buruk.

Contoh-contoh ini menunjukkan bagaimana kekeringan dapat mengungkap kerentanan energi dan sistem ekonomi yang saat ini bergantung pada tenaga air. Apa yang harus benar-benar menarik perhatian kita adalah prakiraan masa depan: bahwa tenaga air global akan berlipat ganda untuk membantu menghindari perubahan iklim, tetapi juga masa depan akan melihat lebih banyak kekeringan dan kelangkaan air karena dampak dari perubahan iklim yang sekarang tidak dapat dihindari (meminimalkan pemanasan di masa depan sangat penting untuk menghindari gangguan yang lebih besar).

Grafik Badan Energi Internasional memproyeksikan Afrika bagian selatan itu akan menghadapi peningkatan risiko kekeringan akibat perubahan iklim, dengan gangguan yang terkait dengan tenaga air. Selain kekeringan berkala, perubahan iklim akan membuat Zambia lebih kering secara keseluruhan, dengan penurunan aliran sungai rata-rata dan pengurangan pembangkit listrik tenaga air sebesar 20%.

Risiko yang meningkat ini tidak terbatas pada Afrika. Baru baru ini Belajar di Nature Climate Change menemukan bahwa, bahkan di bawah skenario iklim yang paling optimis, lebih dari 60% proyek pembangkit listrik tenaga air yang ada berada di “wilayah di mana proyeksi penurunan aliran sungai yang cukup besar” pada tahun 2050, meningkat menjadi 74% proyek dengan pemanasan yang lebih besar. saya dulu penulis utama dalam sebuah studi yang menemukan bahwa sekitar sepertiga dari proyek pembangkit listrik tenaga air global berada di wilayah yang diproyeksikan memiliki risiko kelangkaan air yang meningkat. Kedua studi tersebut mengidentifikasi daerah serupa yang paling berisiko, keduanya menunjuk ke China, Amerika Serikat bagian barat daya, Meksiko, Eropa selatan, dan Timur Tengah.

Sementara itu, seperempat dari seluruh bendungan PLTA yang direncanakan berada di wilayah dengan tingkat risiko kelangkaan air sedang hingga sangat tinggi.

Risiko kekeringan dan kelangkaan air saat ini dan yang meningkat harus menginformasikan rencana untuk mengatasi perubahan iklim, termasuk yang muncul dari COP27. Negara-negara harus merencanakan sistem tenaga rendah karbon mereka untuk tingkat risiko kekeringan dan kelangkaan yang sudah “dipanggang” dan/atau mungkin di bawah lintasan saat ini. Dampak kekeringan pada jaringan di Afrika bagian selatan menggambarkan kerentanan tingkat sistem dari sistem tenaga yang sangat bergantung pada sumber sehingga rentan terhadap gangguan iklim.

Diversifikasi sumber pembangkitan dan ketahanan iklim harus menjadi tujuan utama para perencana energi. Misalnya, panel surya umumnya beroperasi mendekati kapasitas puncaknya selama periode kekeringan yang panas dan cerah ketika sumber pembangkitan lainnya tertekan (selain dari bendungan tenaga air, pembangkit listrik tenaga nuklir dan termal juga dapat melihat generasi yang dibatasi selama kekeringan karena habisnya air pendingin sumber).

Tenaga air sering diusulkan sebagai cara untuk menstabilkan jaringan listrik yang sangat bergantung pada energi terbarukan seperti angin dan matahari, yang berfluktuasi berdasarkan variabel seperti cuaca dan siklus siang-malam. Tenaga air penyimpanan yang dipompa–yang mengangkat air dari reservoir bawah ke “baterai” reservoir atas yang siap untuk dihasilkan saat diperlukan–dapat memberikan layanan yang sama, dengan risiko yang lebih rendah dari kekeringan dan kelangkaan serta dampak negatif yang umumnya jauh lebih rendah terhadap sungai, perikanan, dan masyarakat dibandingkan ke tenaga air konvensional.

Tenaga air memiliki peran dalam mengatasi tantangan iklim, tetapi sangat penting untuk dipahami bahwa tenaga air itu sendiri jauh lebih rentan terhadap gangguan yang disebabkan oleh iklim dibandingkan dengan energi terbarukan lainnya seperti angin dan matahari. Jaringan listrik rendah karbon yang terdiversifikasi memberikan ketahanan yang lebih besar dalam menghadapi perubahan iklim dan hidrologi–dan kita memerlukan kebijakan pemerintah yang baru, perencanaan daya, dan aliran keuangan untuk mendukung pengembangannya di masa depan.