가뭄으로 인해 더 많은 화석 연료 배출이 발생합니다

가뭄으로 인해 미국 서부의 수력 발전이 감소하고, 인근 지역의 화석 연료 기반 발전소가 전력 생산량의 대부분을 차지합니다.

새로운 연구에 따르면, 가뭄 동안 화석 연료 연소가 증가하면 화석 연료 기반 발전소 근처 지역 사회에 더 큰 환경 및 건강 부담이 가해지며, 이는 실제 가뭄의 영향을 받지 않을 수도 있습니다. 과학자들은 가뭄으로 인한 대가가 수력 손실로 인한 비용을 초과한다고 말했습니다.

더욱이 미래의 재생 가능 에너지 시나리오는 가뭄 동안 전력 수요를 충족하지 못할 수도 있다고 캘리포니아 스탠포드 대학의 지구 시스템 과학자이자 연구 수석 연구원인 Minghao Qiu는 말했습니다. “아마도 보통 한 해에는 재생에너지가 우리 전기의 80% 이상을 생산할 것입니다.”라고 그는 말했습니다. "하지만 가뭄이 닥쳐 전기 격차를 메우기 위해 추가 에너지원이 필요할 때 이러한 에너지 시나리오에서는 우리가 화석 연료에 크게 의존하게 될 것으로 예상합니다."

주민들의 에너지 수요는 가뭄 동안에만 사라지는 것이 아니라 실제로 때로는 증가하기도 합니다.

인위적인 기후 변화로 인해 지구가 따뜻해지면서 가뭄에 취약한 지역은 더 길고 더 빈번한 건조 기간을 경험했습니다. 강수량이 감소한다는 것은 수력 발전소를 통해 흐르는 물의 양이 적고 수력 발전에서 생성되는 에너지가 적다는 것을 의미합니다. 이전 연구에 따르면 2012~2016년에 캘리포니아를 강타한 것과 같은 극단적인 사건으로 인해 소비자에게 연간 5억~15억 달러의 손실이 발생할 수 있는 것으로 나타났습니다.

매주 금요일 받은 편지함에서 이번 주 가장 흥미로운 과학 뉴스 기사를 받아보세요.

그러나 주민들의 에너지 수요는 가뭄 중에 그냥 사라지는 것이 아닙니다. 실제로 건조한 환경과 열파가 결합되어 사람들이 에어컨을 가동할 수 있기 때문에 에너지 수요가 늘어나는 경우도 있습니다. 그렇다면 손실된 수력을 대체할 에너지원은 누구이며, 해당 에너지를 생산하는 사람은 누구이며, 주민에게 어떤 비용이 들까요?

이러한 질문에 답하기 위해 연구원들은 2001년부터 2021년까지 미국 서부의 가뭄, 발전소 에너지 생성 및 탄소 배출에 대한 보관 데이터를 수집했습니다. 그들은 지역을 북서부, 남서부, 캘리포니아의 세 지역으로 나누어 가뭄이 다른 지역에서 발생한 경우에도 가뭄 기간 동안 각 지역의 에너지 생산과 탄소 배출이 어떻게 변했는지 조사했습니다.

화석연료 발전소 발전량은 가뭄이 없는 기간에 비해 최대 65% 증가했다고 Qiu는 말했습니다. 이는 주로 화석 연료 발전소의 전력이 가뭄으로 손실된 수력 전력을 대체했기 때문입니다. 화석연료 발전소는 재생에너지원보다 더 빠르게 생산량을 늘릴 수 있습니다.

그러나 화석 연료 발전기에는 냉각 과정의 일부로 물도 필요합니다. 이용 가능한 물이 부족하다는 것은 이러한 발전소조차 효율적으로 가동되지 않는다는 것을 의미하므로 필요한 에너지를 생산하려면 훨씬 더 많은 연료가 필요합니다. 가뭄으로 인한 폭염과 산불도 태양열이나 풍력을 사용하는 발전소의 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다. 화석 연료도 손실된 에너지를 보충해야 할 수도 있습니다.

연구팀은 증가된 화석연료 연소의 절반 이상이 가뭄에 시달리는 지역 외부에서 발생한다는 사실을 발견했습니다. 이는 인근 지역의 발전량을 늘리고 해당 전력을 가뭄 피해 지역으로 수출할 수 있는 상호 연결된 전력망에 의해 설명됩니다. Qiu는 예를 들어 정상적인 조건에서 북서쪽은 수력 전기를 캘리포니아와 남서쪽으로 수출한다고 설명했습니다. 그러나 극심한 가뭄 동안 북서부는 다른 두 지역으로 많은 에너지를 수출할 수 없습니다.

“따라서 [북서부의 가뭄 동안] 캘리포니아와 남서부는 수요를 충당하기 위해 추가 전력 공급원을 찾아야 합니다.”라고 그는 말했습니다. "역사적 데이터에서 우리가 발견한 것은 그들이 자체적으로 화석 연료 발전소를 늘리고 있다는 것입니다." 결과적으로 탄소 배출이 증가하면 대기 질이 악화되고 가뭄의 경계를 넘어 사람들의 건강이 위험에 빠지게 됩니다.

연구팀은 전체 지역 이산화탄소 배출량의 약 12%가 가뭄으로 인한 것임을 발견했습니다.