干ばつは化石燃料の排出量増加につながる

米国西部では干ばつにより水力発電が減少し、近隣地域の化石燃料ベースの発電所がその余剰分の大半を賄っている。

新しい研究によると、干ばつ時に化石燃料の燃焼が増加すると、化石燃料ベースの発電所近くの地域社会に環境と健康への大きな負担がかかるが、実際の干ばつは影響を受けない可能性がある。 科学者らによると、干ばつの代償は水力発電の損失を上回るという。

さらに、この研究の主任研究員であり、カリフォルニア州スタンフォード大学の地球システム科学者であるミンハオ・チウ氏は、将来の再生可能エネルギーのシナリオでは、干ばつ時の電力需要を満たせない可能性があると述べた。 「おそらく平年であれば、電力の80％以上を再生可能エネルギーで発電することになるでしょう」と同氏は語った。 「しかし、干ばつが発生し、電力不足をカバーするために追加の電源が必要な場合、これらのエネルギーシナリオでは、化石燃料に大きく依存することになります。」

住民のエネルギー需要は干ばつ時に消えるだけではなく、むしろ増加することもあります。

人為的気候変動により地球が温暖化するにつれ、干ばつが発生しやすい地域では、より長期にわたる頻繁な干ばつが発生するようになりました。 降水量の減少は、水力発電所を流れる水の減少と、水力発電から生成されるエネルギーの減少を意味します。 これまでの研究では、2012年から2016年にカリフォルニアを襲ったような極端な現象が発生すると、消費者に年間5億ドルから15億ドルの損害が発生する可能性があることがわかっている。

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しかし、住民のエネルギー需要は干ばつ時に消えるだけではなく、むしろ、乾燥状態が熱波と相まってエアコンを強くする可能性があるため、需要が増加することもあります。 では、失われた水力発電に代わるエネルギー源は何か、そのエネルギーは誰が生産するのか、そしてそれによって住民はどのようなコストがかかるのでしょうか?

これらの疑問に答えるために、研究者らは、2001 年から 2021 年の期間にわたる米国西部の干ばつ、発電所のエネルギー生成、炭素排出に関するアーカイブ データを収集しました。 研究者らは、この地域を北西部、南西部、カリフォルニアの 3 つの地域に分割し、干ばつが別の地域で発生した場合でも、干ばつ時に各地域でエネルギー生産と炭素排出がどのように変化したかを調べました。

邱氏によると、化石燃料発電所の発電量は非干ばつ期間と比べて最大65％増加したという。 これは主に、化石燃料工場からの電力が干ばつで失われた水力発電に取って代わられたためです。 化石燃料プラントは、再生可能エネルギー源よりも迅速に生産量を増やすことができます。

しかし、化石燃料発電機には冷却プロセスの一環として水も必要です。 利用可能な水が不足しているということは、これらのプラントも効率的に稼働していないことを意味しており、必要なエネルギーを生産するにはさらに多くの燃料が必要となります。 干ばつによって引き起こされる熱波や山火事も、太陽光や風力源を備えた発電所の効率に影響を与える可能性があります。 化石燃料も、失われたエネルギーを補う必要があるかもしれない。

研究チームは、化石燃料の燃焼増加の半分以上が干ばつに見舞われた地域の外で起きていることを発見した。 これは相互接続された電力網によって説明され、近隣地域が発電量を増やし、その電力を干ばつの影響を受けた地域に輸出できるようになります。 邱氏は、通常の状況では、例えば北西部が水力発電の電力をカリフォルニアと南西部に輸出していると説明した。 しかし、極度の干ばつが発生すると、北西部は他の 2 つの地域にそれほど多くのエネルギーを輸出できなくなります。

「したがって、（北西部の干ばつ中）カリフォルニア州と南西部は需要を賄う追加の電力源を見つける必要がある」と同氏は述べた。 「そして歴史的データから分かるのは、彼らが独自の化石燃料発電所を増強しているということです。」 その結果として炭素排出量が増加すると、大気の質が悪化し、干ばつの限界を超えて人々の健康が危険にさらされます。

研究チームは、地域の二酸化炭素総排出量の約 12% が干ばつによって引き起こされたものであることを発見しました。