Het UHI effect: opnieuw vergeten?

In deze zomer krijgt de zomertemperatuur voortdurend aandacht in de weerberichten op de media.

Zo ook een recent bericht op de VRT over de aanhoudende hoge temperaturen in Phoenix Arizona. VS correspondent Björn Soenens brengt het nieuws (https://www.vrt.be/vrtnws/nl/2023/07/19/hitte-wereld-temperaturen/) als volgt:

“In de Verenigde Staten is het vooral in het zuiden extreem warm. In El Paso, in de staat Texas, klimt het kwik al 33 opeenvolgende dagen boven de 38 graden. In Phoenix, in de staat Arizona, steeg de temperatuur gisteren voor de negentiende dag op rij tot minstens 43,3 graden Celsius.

Daarmee is een record uit 1974 verbroken. Toen bereikte de temperatuur in juni achttien dagen op rij minstens 43,3 graden. Daarnaast werd gisterenmiddag zo’n 46,7 graden Celsius gemeten, waarmee het dagrecord van 46,1 graden Celsius uit 1989 werd overschreden.

Phoenix is grote hitte gewend, zegt correspondent Björn Soenens. Door zijn geografische ligging heeft de stad al een heet woestijnklimaat. “Maar dit slaat alles. Al zeker 12 mensen in de regio zijn overleden door hittegerelateerde aandoeningen. Bibliotheken, kerken en bedrijven in de buurt bieden koeling en gratis water aan. De stad is de eerste in de Verenigde Staten met een speciaal departement voor hittezaken.“

En onmiddellijk wordt de klimaatverandering erbij geroepen, terecht natuurlijk, maar dan wordt voorbij gegaan aan andere invloedrijke factoren. Zoals de ligging. Phoenix ligt aan de rand van de Sonora woestijn met een jaargemiddelde temperatuur van 29 graden Celsius. Binnen de VS is het de stad met meeste aantal dagen met een temperatuur van 38 graden Celsius met 315 droge dagen/jaar, en er valt daar slechts 115 mm regen/jaar.

Dan is er het UHI effect, het Urban Heat Island effect waarover in dit blog al vaker is geschreven. In veel steden is door de groei van het aantal inwoners en daarmee toenemende bebouwing een merkbare invloed aangetoond op het lokale klimaat. Phoenix is in de afgelopen 100 jaar haast exponentieel gegroeid van 65000 in 1940 tot een bevolking van nu een dikke 1,6 miljoen (agglomeratie 4,2 miljoen), met een zeer dichte en hoge bebouwing, met uiteraard weinig groen. In studies van de universiteit van Phoenix werd recent wel gewezen op de mogelijke aanvullende werking van het UHI effect op de temperaturen:

1. Correlate warming conditions in Phoenix, AZ with population growth
   and land use/land cover change.
2. Identify mitigation strategies for the Phoenix urban heat island.
3. Evaluate heat storage among urban structures such as surface parking
   lots and parking garages.“

In het meest recente onderzoek staat als een der conclusies: “The substantial warming trend beginning in 1970 corresponds to the large scale urban growth which occurred throughout metropolitan Phoenix.” Met de aanbeveling:”Use a rural neighborhood to conduct a similar study that investigates the evolution of the Urban Heat Island in Phoenix, AZ.” (https://static.sustainability.asu.edu/docs/dcdc/posters/COURS2010/Hoffman_etal.pdf)

Zie ook:

https://www.scientificamerican.com/article/how-phoenix-is-working-to-beat-urban-heat/

https://www.thesustainabilityreview.org/articles/2021/11/18/the-urban-heat-island-effect-could-be-making-phoenix-hotter-studies-show

https://www.weather.gov/psr/ExtremeTemps

Wintertemperaturen – vervolg 2022-2023

Het is weer Maart, tijd voor een korte terugblik op de wintertemperaturen, inclusief de afgelopen wintermaanden. De winter was weer relatief zacht met gemiddeld 5,1°C, iets koeler dan vorig jaar.

Een bijgewerkt overzicht van de gemiddelde wintertemperaturen op 5 Nederlandse KNMI stations: De Kooy, de Bilt, Vlissingen, Eelde en Maastricht, vanaf 1907 aangevuld met de gemiddelde temperatuur van de 5 stations over de maanden december 2022 en januari plus februari 2023. Het gemiddelde van de 5 stations lag bij 5,16 °C. Voor meer uitleg en verdere links over de gebruikte terminologie en methoden zie voorgaande artikelen.

De tien warmste en koudste winters uit de hele periode:

De gemiddelde wintertemperatuur voor 2022-2023 belandt op 13e plaats van warmste winter, en valt dus buiten de top 10 vanaf de start van de waarnemingen in 1907. Van de tien warmste winters zijn er zes van deze eeuw.

Hieronder het verloop van de wintertemperatuur voor de vijf stations met smooth trend lijnen. De tweede afbeelding geeft ze groepsgewijs. Daarin zijn de kleine verschillen in het verloop zichtbaar, met een smooth trend plus 95% betrouwbaarheidsinterval.

En tenslotte het verloop van de gemiddelde wintertemperatuur van de vijf stations:

De trend blijft positief. Over de hele periode vanaf 1907 gezien stijgt de wintertemperatuur volgens de TheilSen methode met een lineaire trend van 0,014°C/jaar (95% betrouwbaarheidsinterval: 0,005 – 0,024), ofwel met 1,61 °C over de hele periode, dat is iets minder dan  de vorige winter (1,67 °C).

Weer een (koude)record gesneuveld, echt waar?

De media meldden voor 18 september 2022 een koude record.

De lage temperatuur in de periode van 15-20 september 2022 zou 13,3 zijn geweest, althans in de Bilt, volgens de Limburger. Dat alles onder de dreigende kop:

Citaat: “De zon liet zich niet zien en de vele buien drukten de temperatuur. Het werd maximaal 13,3 graden Celsius in De Bilt. Het oude record dateert uit 1962, maar liefst 60 jaar geleden, toen het 13,5 graad werd.”

En: “Dit is best uniek, want we meten sinds 1901 en we zien eigenlijk niet zo vaak een kouderecord.” Aldus een meteoroloog van het KNMI.

Dat hebben we even nagekeken aan de hand van de klimaatdata van het KNMI in de Bilt.

Dan blijkt, dat er inderdaad meerdere data zijn geweest met een lage temperatuur, zelfs lager dan 13,3 graden Celsius. In de volgende tabel een overzicht van de lage temperatuur (hier TX in graden Celsius) in de periode van 15-20 september in alle jaren vanaf 1901.

Het vermelde record staat onderaan op de 11^e plaats. Op 10 dagen vanaf 1901 was het nog kouder. Zelfs op latere dagen in september zijn nog lagere temperaturen gemeten. Het record van 1962 was van 17 september. Lagere temperaturen in de gekozen periode van september zijn dus niet zo uniek als de krantenkop suggereert.

Kolencentrale met pensioen? Een nieuw leven als kerncentrale.

Honderden kolencentrales in de VS kunnen worden omgebouwd tot kerncentrales. Dat blijkt uit een rapport van het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE): “Investigating Benefits and Challenges of Converting Retiring Coal Plants into  nuclear Plants”.

Het idee voor zo’n ombouw is niet nieuw, maar er is nog weinig aan gedaan in de praktijk. De studie vat de recente stand van zaken samen, waaronder ook een recent vergelijkbaar onderzoek in Polen en een C2N-project in Wyoming.

Als die overgang lukt – de Amerikanen noemen dat de C2N transition – dan liggen er heel wat voordelen in het verschiet: nieuwe banen op een hoger niveau, goed voor de economie en voor het milieu (minder belasting voor lucht, bodem, water) en het klimaat (veel minder kooldioxide). Zo’n massale ingreep brengt de zero-emissie doelstellingen voor 2050 dichterbij. Een overgang van kolen naar kernenergie zou de luchtkwaliteit in regio’s in het hele land aanzienlijk kunnen verbeteren. Uit de casestudy van een hypothetische centrale in de Midwest (op basis van specificaties van meerdere kolencentrales) met een vermogen van 1200 MWe, blijkt dat de uitstoot van broeikasgassen in een regio met 86% kan dalen wanneer kerncentrales grote kolencentrales vervangen, wat overeenkomt met het van de weg halen van meer dan 500.000 benzinevoertuigen.

Er zijn al heel wat gepensioneerde kolencentrales, ondanks de inspanningen van Trump om de kolenenergie weer op gang te brengen. De energiebedrijven rekenden voor dat voortzetting en uitbreiding van de kolencentrales een dure grap zou worden. Het aantal gepensioneerde en nog actieve kolencentrales dat in principe geschikt is voor ombouw loopt in de honderden: 157 gepensioneerde en 237 nog actieve centrales, 394 in totaal. Men gaat dan uit van vervanging door reactoren <1 GW, daarmee kan zo’n 80% ofwel 315 centrales worden voorzien Dat wordt dan een small modular reactor (SMR) of een advanced non-light-water reactor (AR). Centrales met een capaciteit van > 1GW zijn vervolgens meer geschikt voor vervanging door een reactor van het Large light-water reactor type (LWR).

In het rapport wordt in de casestudy veel nadruk gelegd  op de groei van de werkgelegenheid met 650 vaste banen en toenemende economische activiteit (275 miljoen dollar extra) in de regio van zo’n kerncentrale, die aldus sterk kunnen toenemen in vergelijking met de oude kolencentrale. Omdat de infrastructuur – transmissielijnen en schakelinstallaties, koelvijvers of -torens en civiele infrastructuur zoals wegen en kantoorgebouwen van de centrales – blijft bestaan, wordt ook bespaard op de bouwkosten. Het hergebruik van koleninfrastructuur voor geavanceerde kernreactoren zou ook de kosten voor de ontwikkeling van nieuwe nucleaire technologie kunnen drukken, met een besparing van 15% tot 35%.

Air conditioners, nog maar eens

Al eerder is op dit blog uitgebreid geschreven over air conditioners (AC’s). Onder andere naar aanleiding van een artikel van Paul Luttikhuis in NRC van 2 september 2020. Maar ook eerder naar aanleiding van de nachtelijke temperatuureffecten van air conditioners in onder andere Parijs. Werk van de Munck, dat wijst op een toename van enkele graden ’s nachts afhankelijk van het type AC. Zoek op de site ook eens naar “UHI” (Urban Heat Island) voor meer artikelen.

Nu heeft Luttikhuis weer over AC’s geschreven in NRC van 16 juli 2022, met als titel “Airco’s zijn blinde vlekken in het energiedebat. Men schaft ze aan, maar ze dragen bij aan het probleem“. Nu gaat het vooral over de klimaateffecten van het gebruik en onvermijdelijk lekken van koelmiddelen, die gaan bijdragen aan temperatuur verhoging. Er wordt een 10% bijdrage aan de opwarming verwacht in 2050 (schatting van RIVM), als er niet wordt ingegrepen via toepassing van andere klimaatvriendelijkere koelmiddelen. Dat AC’s ook fors energie slurpen draagt ook niet bij aan de vermindering van CO2. De toename van het aantal AC’s slaat op de blinde vlek in de titel van het artikel.

Juni warmer dan Juli?

Artikel in de Limburger van 1 juni 2022:

Met de tekst:

“Kunnen we nog wel spreken over een klassieke zomer, nu het klimaat verandert? 

Dat is steeds minder het geval. Eigenlijk staat ons hele traditionele weerpatroon, met vier seizoenen van min of meer gelijke lengte, op de tocht. Het zomerseizoen wordt door de opwarming van de aarde steeds langer, het winterseizoen steeds korter. Volgens het klimaatdashboard van het KNMI is de gemiddelde zomertemperatuur in Nederland de afgelopen honderd jaar met 2,5 graden gestegen: van 15,5 naar 18,0 graden. Om een voorbeeld te noemen: de maand juni is nu even warm als de maand juli in het jaar 1930. Juni is daarmee het nieuwe juli geworden.

Je leest er snel overheen, maar het staat er echt: Juni is het nieuwe juli geworden. Overigens, zelfs in 1917 was juni  ook nog warmer dan juli. Maar verder kruipt juni niet meer over juli heen, zie hieronder voor Maastricht.

Nu klopt het wel in algemene zin, dat de temperaturen in de afgelopen eeuw zijn opgelopen, al is het voor Maaastricht in afwijking van het landelijk gemiddelde 2 graad (althans voor juni/juli) in plaats van 2,5 graad, zoals vermeld in het artikel. De lineaire trends van de twee maanden lopen mooi parallel. Maar juni blijft nog altijd koeler dan juli, zoals blijkt uit de KNMI data voor maandgemiddelden t/m 2021:

Toch kernenergie? De oorlog in Oekraïne verandert de energiepolitiek

De Oekraïne crisis heeft een grote invloed op de energiepolitiek. De levering van aardgas stokt, en daar drijven de industrie en huishoudens grotendeels op. We merken dat in Nederland waar al serieus wordt gekeken naar kernenergie als onmisbare component voor de energievoorziening.

Frankrijk (56 bestaande en 6 nieuw te bouwen kerncentrales) en de UK (13 operationele centrales en 16 nieuwe/kleinere centrales) zijn ook voorstander van het open houden en nieuwbouw van kerncentrales.

België worstelt nog steeds met de voorgenomen sluiting van de twee nog actieve reactoren van de bestaande kerncentrales. Maar ook hier wordt al sterker gereageerd op de energiecrisis, die de oorlog in Oekraïne met zich meebrengt.
Uit “De Stemming“, een regelmatig gehouden enquete in Vlaanderen blijkt een forse verschuiving ten opzichte van eerdere versies bij de voorstanders van het openhouden van kerncentrales.
Alle respondenten geven nu een opvallend grote steun voor de stelling dat de kerncentrales ook na 2025 moeten open blijven, maar liefst 81% van de respondenten steunt dat voorstel. In 2020 en 2021 werd dezelfde vraag gesteld, en toen was 65% en 66% overtuigd van het openhouden van de kerncentrales. Die meerderheid is dus nog groter geworden. Zélfs bij Groen zijn (nipt) de meeste kiezers voorstander (52%). Bij N-VA (91%) en VB (89%) bereikt het aantal voorstanders zijn maximum.

Ook in Duitsland komt er beweging in de posities. Zelfs de huidige groene minister voor energie Habeck heeft gepleit voor het langer openhouden van de laatste nog operationele kerncentrales. Een lang gekoesterd taboe in Duitsland, maar de oorlog in Oekraïne verandert alles. De drie energieconcerns Eon, EnBW en RWE hebben zich al bereid verklaard om daarover te praten, kort nadat ze dit thema nog onbespreekbaar achtten. Zoals een woordvoerder van Eon dat zo fraai toelicht in het Handelsblatt van 28-2-2022:
“Vor dem Hintergrund der kriegerischen Handlungen in Europa und der daraus resultierenden Risiken für die Versorgungssicherheit sei es nachvollziehbar, die aktuellen energiepolitischen Gegebenheiten auf den Prüfstand zu stellen.”

Kleinere units voor kernenergie: CDA pleit voor het bouwen van SMR’s

Update 8 mei 2022

Logischerwijs verschijnen er meer publicaties waarin kernenergie een bijdrage kan leveren aan de toekomstige energiebehoefte, in dit geval niet persé over SMR’s zoals hieronder. Technisch Weekblad van 5 mei noemt een Gronings onderzoek dat positief adviseert over kernenergie, onder voorbehoud, dat de overheid ten minste mee financiert. Hier is de bron van de publicatie “Economic value of nuclear power in future energy systems: Required subsidy in various scenarios regarding future renewable generation and electricity demand“.

Oorspronkelijke tekst

Henri Bontenbal, woordvoerder voor o.a. klimaat en energie van het CDA pleit voor het bouwen van Small Modular Reactors om sneller een eind te maken aan de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen voor de elektriciteitsvoorziening. Dat staat los van de kabinetsplannen voor het bouwen van twee grotere kerncentrales. Uiteraard stoelt dit pleidooi op de conclusies van het laatste IPCC rapport en de strategisch zwak gebleken afhankelijkheid van Russisch gas en olie, sedert de inval in de Oekraïne. https://www.cda.nl/actueel/nieuws/cda-kabinet-moet-aan-de-slag-met-kleine-modulaire-kernreactoren-in-strijd-tegen-fossiele-brandstoffen

In het Technisch Weekblad is een artikel verschenen, dat wat dieper ingaat op de technische en economische achtergronden van de SMR’s.

https://www.technischweekblad.nl/artikelen/tech-achtergrond/waarom-heeft-iedereen-het-over-kleine-kernreactoren

Zie ook het artikel op dit blog over de mogelijke bouw van SMR’s in Limburg:

https://klimaatblog.wordpress.com/2021/10/16/nucleaire-energie-in-limburg/

En voor meer achtergronden op dit blog: type het woord “kernenergie” in het zoekvenster

Wintertemperaturen Nederland t/m 2021-2022

Maart is alweer voorbij, hoog tijd voor een korte terugblik op de wintertemperaturen, nu inclusief de afgelopen wintermaanden. De winter was weer relatief zacht, zachter dan vorig jaar.

Een bijgewerkt overzicht van de gemiddelde wintertemperaturen op 5 Nederlandse KNMI stations: De Kooy, de Bilt, Vlissingen, Eelde en Maastricht, vanaf 1907 aangevuld met de gemiddelde temperatuur van de 5 stations over de maanden december 2021 en januari plus februari 2022. Kijk hier voor meer uitleg en verdere links over de gebruikte terminologie en methoden.

De tien warmste en koudste winters uit de hele periode:

De winter 2021-2022 met een gemiddelde temperatuur van 5,77 °C krijgt een plaats in de toptien van de warmste winters vanaf de start van de waarnemingen in 1907. In de ranglijst belandt deze winter op de 6^e plaats. Van de tien warmste winters zijn er zes van deze eeuw.

De trend blijft positief. Over de hele periode vanaf 1907 gezien stijgt de wintertemperatuur volgens de TheilSen methode met een lineaire trend van 0,014 °C/jaar (95% betrouwbaarheidsinterval: 0,004 – 0,024), ofwel met 1,67 °C over de hele periode, een stijging tegenover 1,36 °C van vorig jaar .

Belgische kernuitstap: nog even niet

Op dit blog is al vele malen geschreven over de geplande – vanaf 2003 – en vastgelegde kernuitstap. De oorlog in de Oekraïne zorgt echter voor een acuut probleem in de energievoorziening. De federale regering wil graag af van de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen uit het buitenland. Er is overigens verschil van inzicht in hoe groot de afhankelijkheid van gas uit Rusland is. Formeel wordt 4-6% als aandeel genoemd, maar binnen het totaal van de gasimport –  dat op Europees niveau is geregeld – komt de energieregulator Commissie voor de Regulering van de Elektriciteit en het Gas (Creg) uit op een aandeel van 40%. Dit verschil is gebaseerd op prijs berekeningen en komt door de gestegen aardgasprijzen van alle leveranciers: Gazprom in Rusland, Equinor in Noorwegen of Sonatrach in Algerije, allemaal staatsbedrijven. Vanuit de Creg werd gepleit voor het openhouden van de centrales.

Nu heeft de politiek een draai gemaakt en wordt serieus gekeken naar het openhouden van de reactoren Doel 4 en Tihange 3 tot 2035. Bovendien stopt de Belgische regering een miljard in extra investeringen in hernieuwbare energie, naast de bouw van 2 gascentrales. De onderhandelingen met de eigenaar van de kerncentrales het Franse Engie Electrabel  zullen niet gemakkelijk zijn. Engie Electrabel heeft zich immers ingesteld op de sluiting. Openhouden van de centrales vergt veel onderzoek en grote investeringen, die Engie niet heeft begroot.

Thierry Saegeman, de topman van Engie Electrabel heeft verklaard dat het moeilijk zal zijn om de twee reactoren langer open te houden en de werken daarvoor zullen pas klaar zijn in 2027 en niet in 2025, het jaar waarin de reactoren uit bedrijf zouden worden genomen conform de kernuitstap..