A pragmatic approach to assess the climate resilience of hydro projects

Une approche pragmatique pour l’évaluation de la résilience climatique des projets hydrauliques

ARTELIA, 6 Avenue de Lorraine, 98130 Echirolles, France

^* Corresponding author: pierre-yves.bourgin@arteliagroup.com

Abstract

There is no doubt that the planet is warming quickly. What is uncertain, and hugely so, is the impact the warming will have on the climatologic and hydrologic processes that directly influence performance of existing and planned water-resources related projects, for example hydropower. Therefore, the prospect of climate change has become a key issue for the large dams/reservoirs community. This paper provides first an overview of the increasing awareness of climate change impacts on the performance and reliability of hydro projects within this community. Then, it presents a pragmatic approach to assess the climate resilience of hydro projects. This approach fully complies with the Hydropower Sector Climate Resilience Guide released by International Hydropower Association in 2019 [1]. The case study is a hydropower project on St Paul River in Liberia. The paper focuses on the methods and results of the Phase 3 climate stress test, namely the power generation performance under a wide range of different possible future climate scenarios. The modelling cascade is formed by the hydrological model GR4J and a hydropower model supported by Mike Hydro Basin software. It is used to simulate 35+ years of daily hydropower operation.

Résumé

Il ne fait aucun doute que la planète se réchauffe rapidement. En revanche, il existe de fortes incertitudes sur les impacts que ce réchauffement aura sur les processus climatiques et hydrologiques qui influencent directement les performances des projets existants et futurs relatifs aux ressources en eau, comme les infrastructures hydroélectriques. C’est pourquoi la question du changement climatique est devenu un enjeu majeur au sein de la communauté des barrages-réservoirs. Cet article donne d’abord un aperçu de la prise de conscience croissante des impacts du changement climatique sur les performances des projets hydroélectriques au sein de cette communauté. Puis, l’article présente une approche pragmatique pour l’évaluation de la résilience climatique des projets hydroélectriques. Cette approche s’inscrit pleinement dans le cadre du Guide pour la résilience climatique édité par l’Association Internationale de l’Hydroélectricité en 2019 [1]. Le cas d’étude présenté dans cet article est un projet d’aménagement hydroélectrique sur le fleuve Saint Paul au Libéria. L’article se concentre sur les méthodes et les résultats du test de stress climatique (phase 3 du Guide), à savoir l’évaluation des performances du projet pour un vaste échantillon de scénarios climatiques futurs possibles. La chaine de modélisation est constituée du modèle hydrologique GR4J et d’un modèle de production supporté par le logiciel Mike Hydro Basin. Elle permet de simuler plus de 30 ans d’opérations journalières de l’aménagement hydroélectrique.