Forskare vid det schweiziska federala skogsinstitutet, Snow and Landscape Research (WSL) har utvecklat en komplex hydrologisk modell för att förutsäga torra stavar som varar flera veckor med hög rumslig upplösning. Dessa förutsägelser gör det möjligt, till exempel, att driva vattenkraftverk mer lönsamt.

Förändrade klimatförhållanden innebär extra utmaningar för operatörer av vattenkraftverk. Som en del av ett nationellt forskningsprogram kallat Energy Turnaround (NRP 70), forskare vid WSL, MeteoSwiss och ETH Zurich har nu utvecklat en komplex hydrologisk modell som möjliggör rumsligt detaljerade prognoser av ihållande torrperioder med hjälp av realtidsdata. Detta möjliggör tillförlitliga förutsägelser om vattenbrist under en period på upp till tre veckor.

Massimiliano Zappa från WSL, vem leder projektet, förklarar fördelen med sådana prognoser:"Med klimatförändringar, torrperioder kommer att bli mer frekventa och intensiva, och kommer att pågå längre." Att upptäcka dessa perioder på ett tillförlitligt sätt är viktigt av många skäl:långväga torkaprognoser gynnar jordbruket och transporter på inre vattenvägar; myndigheter kan uppmuntra människor att spara vatten i ett tidigt skede, eller kan rädda fisk från floder där vattnet är lågt eller för varmt. Denna information är särskilt användbar för operatörer av reservoarkraftverk. "Men hittills prognoser har i allmänhet inte gjorts under så långa perioder på grund av den höga komplexiteten och enorma mängden data, säger Zappa.

Torka är lättare att förutse än nederbörd, som endast kan förutsägas högst fem dagar. Men torrperioder är komplexa fenomen som beror på många klimatprocesser och regionala faktorer som intensiteten av vattenanvändning, jordlagringsegenskaper, förväntad markfuktighet, vattenavrinning och underjordiska vattenreservoarer. Tidigare, Schweiz hade inget system som kunde övervaka dessa lokala variabler effektivt.

Att utnyttja tillgängligt vatten optimalt

Långsiktiga prognoser för in- och utflöde i vattenkraftverkens upptagningsområden kan kombineras med prognoser om prisutvecklingen på energimarknaden för att optimera drift och lönsamhet. Tills nu, Vattenkraftsoperatörer var tvungna att förlita sig på enkel statistik som fleråriga medelvärden för nederbörd och avrinning. Det nya förfarandet, dock, gör det möjligt för dem att uppskatta vattentillgången för varje dag i följande månad. "Reservoarkraftverk kan generera upp till 4 procent högre intäkter genom att utnyttja tillgängligt vatten optimalt utifrån långa prognoser. Detta är mycket viktigt för vattenkraftsindustrin, som har kommit under press, säger Frédéric Jordan, VD för Hydrique Ingéniers, den industriella partner som ansvarar för de ekonomiska beräkningarna.

Det ligger i samhällets intresse att vattenkraftverken kan förutsäga tillgången på vatten och omvandla det lagrade vattnet till el när efterfrågan på marknaden är stor. Först när vattenkraftverk kan fungera lönsamt även under förändrade klimatförhållanden kommer det att vara möjligt att finansiera modernisering och utbyggnad, enligt energistrategin 2050, från sina egna resurser.