Lưới điện và hệ thống cung cấp năng lượng ngày càng gặp nhiều nguy cơ hơn bởi các sự kiện khí hậu cực đoan.
Nóng, lạnh và nhu cầu điện
Lưới điện của Texas gần như sụp đổ vào mùa hè năm 2019, khi nhiệt độ khắc nghiệt khiến nhu cầu sử dụng điện tăng vọt.
Tuần trước, lưới điện Texas lại gặp sự cố, khiến 5 triệu người ở Texas không có điện, nhưng vì một lý do hoàn toàn khác: thời tiết quá lạnh do bão mùa đông, tình trạng chưa từng xảy ra ở Bang này.
Các cuộc khủng hoảng bất thường như vừa rồi cho thấy những thách thức mà các nhà hoạch định năng lượng phải đối mặt. Các sự kiện thời tiết cực đoan ngày càng xảy ra thường xuyên, làm tăng nhu cầu sử dụng điện, gây căng thẳng cho lưới điện đồng thời làm giảm khả năng sản xuất điện do đường ống dẫn khí đốt và các cơ sở hạ tầng năng lượng khác bị ảnh hưởng. Thêm nữa, giống như hai lần mất điện ở Texas năm 2019 và 2021, những sự kiện thời tiết cực đoan sẽ rất khác nhau và khó dự đoán.
“Cần chuẩn bị các hệ thống năng lượng để chống chọi với nhiều sự kiện khác nhau: cháy rừng, hạn hán, bão, và giờ là đóng băng sâu,” Daniel Cohan, nhà khoa học khí quyển kiêm giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học Rice, Houston, nói. “Tất cả những sự kiện khí hậu đó đều trở nên trầm trọng hơn do biến đổi khí hậu.”
Ngày càng có nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy, những đợt thời tiết cực lạnh cũng có thể xuất phát từ việc hành tinh ấm lên. Kết luận đến nay vẫn chưa rõ ràng, nhưng các giả thuyết ban đầu cho rằng khi nhiệt độ ở Bắc Cực tăng lên, không khí lạnh bị đẩy xuống các vĩ độ thấp hơn. Kết quả là một tác động kép kỳ lạ: mùa đông trung bình trở nên ấm hơn, nhưng có thể hứng chịu những đợt lạnh ngắn bất ngờ do không khí vùng cực.
Judah Cohen, nhà khoa học khí hậu và giám đốc dự báo tại Atmospheric and Environmental Research, một công ty phân tích môi trường, ủng hộ giả thuyết này. Nghiên cứu của riêng ông cho thấy mối tương quan thống kê giữa thời tiết ấm áp ở Bắc Cực và thời tiết mùa đông khắc nghiệt ở Mỹ – khi hiện tượng ấm lên xảy ra ở Bắc Cực, sẽ thường có các đợt bão mùa đông ở Mỹ.
Cohen nói, các nhà hoạch định chính sách nghĩ “lượng khí nhà kính tăng lên dẫn đến mùa đông ấm hơn và ít tuyết hơn”. “Và tôi đang cố gắng tranh luận rằng tình hình phức tạp hơn thế,” Cohen cho biết. Những gì đã xảy ra ở Texas, “thực sự là một trường hợp điển hình về giả thuyết mà tôi đang bảo vệ”.
Chuỗi cung ứng “đóng băng”
Đây không phải là lần đầu tiên bang Texas bị mất điện vào mùa đông. Năm 2011, thời tiết lạnh giá đã thúc đẩy nhu cầu điện tăng cao, đồng thời khiến một loạt các nhà máy than và khí đốt bị đóng băng. Các nhà quan sát trong ngành cho biết nỗ lực làm các nhà máy điện ở Texas trở nên tương thích với khí hậu lạnh đến nay là chưa đủ.
Electric Reliability Council of Texas (ERCOT), đơn vị vận hành lưới điện của bang, báo cáo, trong đợt tuyết vừa rồi, 29.000 megawatt công suất nhiệt như khí đốt và than đá cùng khoảng 16.000 MW công suất điện tái tạo phải tạm ngừng hoạt động. Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Mỹ cũng báo cáo, một đơn vị tại Trạm điện hạt nhân Nam Texas đã ngừng hoạt động.
Trong khi băng tuyết hạn chế nguồn cung cấp khí đốt từ đầu nguồn thì nhu cầu về nhiên liệu đốt tăng cao. Các nhà máy điện gặp khó khăn trong việc mua đủ nguồn cung khí đốt vì nhu cầu sưởi ấm cho khu dân cư và thương mại thường được ưu tiên.
“Thời tiết đang ảnh hưởng đến mọi phần của chuỗi cung ứng. Nó không chỉ là dây điện, đường ống, hay nhà máy, mà là toàn bộ chuỗi cung ứng,” Melissa Lott, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Chính sách Năng lượng Toàn cầu thuộc Đại học Columbia, cho biết. “Và nếu chúng ta muốn ngăn không cho điều này xảy ra trong tương lai, phải tìm cách tái đầu tư vào hệ thống để làm cho nó trở nên mạnh mẽ hơn, linh hoạt hơn và đáng tin cậy hơn”.
Nguyên nhân sâu xa của đợt lạnh vừa qua ở Texas là do một dòng khí quyển khổng lồ được gọi là xoáy cực hay khối không khí lạnh có áp suất thấp xoay quanh cực của Trái đất. Đến nay vẫn chưa rõ bao lâu thì Texas phải hứng chịu các đợt không khí từ Bắc Cực một lần.
Khả năng thích ứng
Nghiên cứu của Cohen chỉ ra, có một số mối liên hệ nhất định giữa các giai đoạn ấm lên ở Bắc Cực với thời tiết mùa đông của Mỹ. Có nghĩa là không phải năm nào Texas cũng sẽ gặp bão mùa đông như vừa rồi. Và nhìn chung, thời tiết mùa đông có xu hướng trở nên ôn hòa hơn.
Nhưng các sự kiện thời tiết lần này là một lời nhắc nhở con người cần chuẩn bị cho những điều bất ngờ trong một thế giới đang ấm lên. Biến đổi khí hậu có liên quan đến tất cả các loại hiện tượng đột ngột, cực đoan – sóng nhiệt, bão và cháy rừng, và các thảm họa thời tiết mùa đông có thể là một hiện tượng khác trong số đó.
Mới 6 tháng trước, California cũng trải qua một đợt gián đoạn trong dịch vụ điện do các nguồn phát bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ khắc nghiệt.
Trong trường hợp vừa rồi của Texas, Alison Silverstein, nhà tư vấn năng lượng của Resilient Grid – công ty cung cấp giải pháp quản lý lưới điện, cho rằng ERCOT đã không tính đến biến đổi khí hậu vào các kế hoạch điện năng của bang. Theo Silverstein, việc tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng hoặc cải thiện kết nối truyền tải với các mạng lưới điện của các khu vực khác sẽ cải thiện khả năng phục hồi của Texas. “Không ai nghĩ về việc các trường hợp khẩn cấp có thể xảy ra như thế nào và chúng ta cần thay đổi kế hoạch và quy trình của mình ra sao,” Silverstein nói.
