LOS ANGELES, CA (Zdjęcie: David McNew/Getty Images)
Getty Images
Na kilka dni przed weekendem Święta Pracy, Kalifornijska Rada ds. Zasobów Powietrznych przegłosowała zakaz sprzedaży samochodów napędzanych benzyną do roku 2035, potencjalnie zamykając drzwi do tego, co od dawna jest najbardziej znaną „kulturą samochodową” benzyny w całym kraju. Stany Zjednoczone. Później w tym samym tygodniu kalifornijski operator sieci elektrycznej, znany jako California Independent System Operator, wydał ostrzeżenie o zbliżającym się nadużyciu sieci elektrycznej i poprosił wszystkich Kalifornijczyków, którzy dobrowolnie posiadają lub obsługują pojazdy elektryczne, aby albo nie ładowali ich od 31 sierpnia do 6 września – zasadniczo w weekend Święta Pracy – a przynajmniej nie obciążać ich między 4:00 a 9:00. Zestawienie tych dwóch wydarzeń tak bliskich w czasie nie może być bardziej ilustracją nieudanego planowania Kalifornii, jeśli chodzi o przejście na środowisko energetyczne oparte na paliwach niekopalnych.
Na początek opisane powyżej dobrowolne ograniczenia dotyczące ładowania pojazdów elektrycznych mogą działać dla tych, którzy korzystają ze swoich pojazdów elektrycznych w sposób uznaniowy, ale ponieważ państwo śpieszy się, aby zelektryfikować praktycznie wszystko inne, a duże miasta, takie jak San Francisco i Berkeley, zakazują ich używania gazu ziemnego w przyszłych konstrukcjach budynków, przyszłe obciążenia sieci elektrycznej mogą i będą miały głębsze i bardziej dramatyczne konsekwencje, których nie można tak łatwo złagodzić, po prostu prosząc ochotników, aby nie używali ani nie ładowali swoich pojazdów elektrycznych (lub nie używali energii elektrycznej do jakichkolwiek inne zwyczajowe i często niezbędne cele).
Tymczasem pod koniec tygodnia Kalifornia uchwaliła budżet, który nałożył nowe ograniczenia na wydobycie ropy i gazu, przeznaczył miliardy na programy czystej energii, skierował stan w stronę większej elektryfikacji i nakazał Kalifornii pozyskiwać 90% swojej energii ze źródeł odnawialnych do 2030 roku.
Biorąc pod uwagę znaczenie niezawodnej i opłacalnej energii w praktycznie każdym aspekcie naszego codziennego życia, warto spróbować zbadać, czego tak naprawdę potrzebowałaby Kalifornia, aby całkowicie osiągnąć swój cel, jakim jest stan zasilany energią elektryczną. W ten sposób możemy „podążać za nauką” i badać, czy istnieje realistyczna i osiągalna droga do pełnej elektryfikacji Kalifornii, a jeśli tak, to określić, co w rzeczywistości by to oznaczało, zamiast oferować frazesy i optymistyczne prognozy, które mogą nie być zgodne z rzeczywistością. zgodne z rzeczywistością.
Poniżej znajduje się diagram Sankeya przedstawiający aktualne wejścia i wyjścia energii w Kalifornii. Dane pochodzą z 2019 roku, ostatniego dostępnego roku. Pokazuje, co następuje:
- Kalifornia produkuje tylko około 596 bilionów brytyjskich jednostek termicznych (TBT)
TBT U) energii elektrycznej. Golden State również importuje kolejne 258. Tak więc całkowite zużycie energii elektrycznej w Kalifornii wyniosło 854 TBTU we wszystkich obszarach.
- Transport zużywa 3069 TBTU, aby wyprodukować 644 TBTU „użytecznej” energii. Większość tych strat wynika z niesprawności silników spalinowych (ICE) tracących ciepło wewnątrz silnika i innych strat mechanicznych.
- Tylko 2.6 TBTU z 3069 TBTU przeznaczonych do transportu pochodzi z energii elektrycznej. Obejmuje to wszystkie pociągi, drezyny, samochody i inne środki transportu. Departament Energii Stanów Zjednoczonych szacuje sprawność energii elektrycznej do napędzania mocy na 60% (wskaźniki ICE są bliższe 21%).
- Zakładając, że cała trasa paliwowa dla pojazdów jest elektryczna, bez zmian w ogólnym ruchu, możemy oszacować, że Kalifornia potrzebuje tych samych 644 TBTU użytecznej energii. Przy sprawności 60% oznacza to, że Kalifornia potrzebuje 644/0.60= 1073 TBTU energii TYLKO DO TRANSPORTU.
- To wzrost zużycia energii elektrycznej o 1073-2.6 = 1071.4 TBTU.
- To ponad zużytą 854 TBTU, więc (1071.4 + 854)/854 = 2.25x bieżące zużycie energii elektrycznej.
- Zakładając, że Kalifornia musi wyprodukować tyle energii elektrycznej, aby zaspokoić swoje całkowite potrzeby, mówimy o wzroście (1071.4+596)/596=2.79x obecnej produkcji energii elektrycznej.
- Tak więc, zakładając, że istniejąca sieć elektryczna w Kalifornii może nawet obsłużyć dodatkową energię (co, jak widać w ostatnich dniach, jest bardzo mało prawdopodobne), Kalifornia musi radykalnie zwiększyć swoją moc elektryczną do ponad dwukrotnie większej niż obecnie wytwarza, aby wytworzyć wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby spełnić jego przyszłe potrzeby, zwłaszcza przy przejściu na środowisko pojazdów silnikowych nie napędzanych benzyną.
Oczywiście jest mało prawdopodobne, że te założenia i obecny poziom zużycia energii i transportu pozostaną niezmienione do 2035 r., więc planiści musieliby założyć, że będą potrzebować więcej energii niż przewidziano w tych liczbach, aby zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną w roku 2035. , jednak kalifornijska ISO (tj. niezależny i federalnie regulowany podmiot, który koordynuje regionalną transmisję w sieci elektrycznej) musiałaby być w stanie ulepszyć sieć elektryczną, aby mogła przynajmniej obsłużyć tyle energii i robić to wydajnie i bezpiecznie. To prawdopodobnie wymagałoby miliardów dolarów nowych inwestycji.
Gdyby wszystko, a nawet większość z tego było wykonalne, pozostałyby dwa nadrzędne pytania: dlaczego i jak można to zrobić:
Po pierwsze, czy ekolodzy z Kalifornii pozwolą w ogóle na poprawę stanu infrastruktury elektrycznej i zdolności wytwórczych? Zadawanie tego pytania wydaje się dziwne, biorąc pod uwagę, że całym powodem przejścia na elektryczność jest ratowanie naszej ekologii i środowiska, ale to spojrzenie na rzeczy z perspektywy makro, a nie mikro. Każda planowana modernizacja kalifornijskiej sieci elektrycznej prawdopodobnie spotka się z lokalnym sprzeciwem środowiskowym, podobnie jak prawie każda nowa infrastruktura. Czy kalifornijska klasa polityczna chce stawić czoła ekologicznej opozycji dla większego potencjalnego dobra dla środowiska? Do tej pory niewiele jest dowodów na to, że tak się stanie. W rzeczywistości coś takiego wydarzyło się niedawno, gdy w 2021 r. ekolodzy z Maine i inne grupy sprzeciwiły się planowi Massachusetts, aby zainstalować dalekobieżną linię energetyczną w odległych regionach Maine, aby dostarczać przyjazną dla środowiska energię wodną z prowincji Quebec do Massachusetts, głosując za Referendum stanowe w celu pokrzyżowania planów Massachusetts. Sąd Najwyższy Maine orzekł, że referendum jest niekonstytucyjne, ale nie można oczekiwać, że nawet środowisko ekologiczne będzie wspierać ulepszenia infrastruktury elektrycznej, których celem jest ułatwienie przejścia z paliw kopalnych na znacznie czystsze formy wytwarzania energii elektrycznej.
Po drugie i być może najważniejsze, w jaki sposób Kalifornia wygeneruje ten niezwykły wzrost energii elektrycznej? Przyjęty właśnie budżet państwa na 2023 r. wymaga 90% wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych do 2030 r., ale także cofa zamknięcie elektrowni jądrowych w Diablo Canyon, które miały zostać wstrzymane do 2025 r., ale tylko do 2030 r., daty docelowej dla 90% przejścia na odnawialne źródła energii.
Co zatem będzie źródłem tego bezsprzecznie niezbędnego wzrostu produkcji energii elektrycznej? Państwo domaga się, aby nie był to węgiel ani gaz ziemny. Zamiast tego odpowiedzią, zarówno z wyboru, jak i teraz z mandatu stanu Kalifornia, są odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna i wiatrowa. Kalifornia ma oczywiście jedne z najkorzystniejszych warunków do produkcji obu form energii odnawialnej. Mimo to sugestia, że ten ogromny wzrost produkcji energii elektrycznej będzie pochodzić wyłącznie ze źródeł odnawialnych w ciągu najbliższych ośmiu lat, wydaje się dość naciągana i trudno zrozumieć, jak może to odpowiedzieć na kwestię niezawodności. To, o czym mówimy, to zmiana polityczna, społeczna i ekonomiczna w naszym najbardziej zaludnionym stanie na skalę i w ramach czasowych, których nigdy wcześniej nie próbowano. Racjonalnie jest być sceptycznie nastawionym do szans Kalifornii na to.
Miejmy jednak szczerą nadzieję, że Kalifornia odniesie sukces. Wszyscy zgadzamy się, że jak najszybsze przejście do czystszych źródeł energii jest nie tylko dobrą polityką, ale jest również kwestią konieczności, zwłaszcza biorąc pod uwagę coraz bardziej widoczne skutki zmian klimatycznych. Jednak robienie tego głównie przez rządowe dekrety z pozornie niewielkim namysłem poprzedzającym i bez prawdziwego planu, jak to zrobić, rzadko jest receptą na sukces. Innymi słowy, życzenie – lub w tym przypadku dekret – nie czyni tego. Być może alternatywą byłoby sprawdzenie liczb, podążanie za nauką, aby dowiedzieć się, co naprawdę musimy zrobić i jak faktycznie możemy to zrobić, a następnie starać się zebrać wolę polityczną, aby to zrobić. Będzie to wymagało wielu poświęceń i kompromisów w całym spektrum politycznym i gospodarczym, i nie ma na to drogi na skróty. Lepiej zacząć już teraz.
Źródło: https://www.forbes.com/sites/danielmarkind/2022/09/08/by-the-numberssaving-california-from-an-energy-apocalypse/