Jasne i obecne niebezpieczeństwo związane z przejściem na energię elektryczną

System elektroenergetyczny w Stanach Zjednoczonych — cały — zmierza w kierunku ogromnego kryzysu w niezbyt odległej przyszłości. Jest to kryzys, który jest znany i wciąż narasta.

Po prostu wymagamy zbyt wiele od systemu – wytwarzania, przesyłu i dystrybucji – aby dostosować się do szybkiej elektryfikacji podczas przechodzenia z tradycyjnego wytwarzania na odnawialne źródła energii, głównie słoneczne i wiatrowe, jeśli nie skupimy się na wystarczalności zasobów i transmisji.

Przemysł elektroenergetyczny nie będzie w stanie sprostać przyszłym wymaganiom, jeśli pozostanie na swojej obecnej, skromnej trajektorii wzrostu.

To ponure ostrzeżenie pochodzi od Duane'a Highleya, prezesa i dyrektora generalnego firmy Trójstanowe Stowarzyszenie Wytwarzania i Przesyłu, Inc., wiejska spółdzielnia elektryczna z siedzibą w Westminster w Kolorado, która obsługuje członków w czterech stanach: Kolorado, Nowy Meksyk, Wyoming i Nebraska.

Highley powiedział mi w wywiadzie dla „White House Chronicle” w PBSPBS
że martwi się rosnącymi wymaganiami wobec systemu, gdy nie ma w nim kompensacyjnego wzrostu. Rozmawialiśmy tuż przed bożonarodzeniową burzą, która pozostawiła wielu w ciemnościach i mrozie. Od tego czasu w całym kraju wystąpiło wiele ekstremalnych warunków pogodowych.

„Zastanawiam się nad Winter Storm Uri w Teksasie [luty 2021]. Ludzie stracili życie, ponieważ zabrakło prądu. To poważna odpowiedzialność, jaką ponosimy jako operatorzy sieci i nie możemy pozwolić, aby to się powtórzyło” – powiedział Highley.

Highley zwrócił uwagę na niedawny raport z Północnoamerykańska firma zajmująca się niezawodnością elektryczną, organizacji odpowiedzialnej za ocenę niezawodności sieci elektroenergetycznej. Jego raport ostrzegał przed niedoborami prądu tej zimy w Nowej Anglii, szerokim pasie w centrum kraju, od Kanady po Meksyk, oraz w innych południowych stanach. Ostrzegł także przed niedoborami prądu w Teksasie.

„Możemy przetrwać tę zimę i możemy przetrwać następną zimę, ale nie damy sobie rady w nieskończoność” – powiedział Highley.

Nadchodzi „Dzień Rozrachunku”.

„Nadchodzi dzień rozliczenia, kiedy pogoda nas dogoni i będziemy mieli kolejne z tych wydarzeń typu Uri, a jeśli zgasną światła, nastąpi utrata życia”, powiedział, dodając: Mam szczerą nadzieję, że tak się nie stanie, ale nie sądzę, abyśmy poważnie podchodzili do realiów transformacji energetycznej”.

Oto, według Highleya, takie realia: transformacja przemysłu jest kierowana przez wiele państwowych organów regulacyjnych, przenosząc produkcję z paliw kopalnych na odnawialne źródła energii. Dzieje się to szybciej, niż branża jest w stanie dostosować się w sposób opłacalny i, co ważne, szybciej, niż łańcuch dostaw może nadrobić zaległości.

Powiedział, że kluczową kwestią jest dziś to, czy producenci sprzętu mogą zbudować taką ilość energii wiatrowej i słonecznej, o którą proszą przedsiębiorstwa energetyczne. „Łańcuch dostaw nie może wchłonąć więcej pieniędzy” – powiedział.

Podczas gdy jego zaniepokojenie powtarza się w całym przemyśle elektrycznym, nie zyskało dużego rozgłosu w debacie publicznej w czasie, gdy pieniądze wylewają się z federalnej kasy na finansowanie odnawialnych źródeł energii bez względu na tempo, w jakim przemysł jest w stanie je wchłonąć.

Ponadto, w miarę wycofywania zasobów węgla, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej muszą mieć możliwość dodania tych źródeł, które można włączyć i zwiększyć, w tym zasobów zasilanych gazem ziemnym, które wspierają odporność sieci.

Highley jest również zaniepokojony tym, że elektryfikacja przyspiesza zapotrzebowanie na sieć i wszystkie elementy systemu elektrycznego szybciej niż można dodać nową infrastrukturę i generację.

Powiedział z naciskiem, że popiera transformację, ale ma to sens tylko wtedy, gdy „możemy utrzymać niezawodność zasilania”.

Highley powiedział, że jeśli normalne gospodarstwo domowe doda pojazd elektryczny, zwiększy to zużycie energii elektrycznej o około 40 procent. „Pomnóżcie ten koszt przez dzielnice” – powiedział. „Teraz musisz zacząć wymieniać infrastrukturę, gdzie transformatory nie są już wystarczająco duże, aby obsłużyć sąsiedztwo”.

„Zelektryfikować wszystko” oznacza, że ​​w końcu trzeba przebudować system przesyłowy do wyższych mocy, a my nie mamy sieci, które mogą przenosić o 40 procent więcej niż obecnie obsługujemy” – podkreślił.

Chociaż Highley jest wielkim zwolennikiem sprowadzenia obfitości zasobów energii wiatrowej i słonecznej z Zachodu na Wschód, mówi, że potrzebna jest również duża nowa transmisja, aby lepiej powiązać sieć zachodnią z siecią wschodnią.

West Can Be Renewable Powerhouse

Ostrzega jednak, że nie można tego zrobić tylko na krawędzi sieci z kilkoma połączeniami. Duża nowa transmisja uczyniłaby z Zachodu odnawialną potęgę narodu. A Highley o tym marzy.

Kiedy zapytałem Highleya, czy lokalne jurysdykcje zezwolą na nową transmisję, gdy nie uzyskają bezpośrednich korzyści z przecinania linii energetycznych przez ich terytorium, odpowiedział: „Jestem marzycielem. Musisz naciskać i nadal naciskać. Nikt inny nie zrobi tego za ciebie”.

Chociaż martwi się o długoterminową przyszłość elektryczności, Highley jest również bardzo zaniepokojony najbliższą przyszłością i brakiem wzrostu podaży, nawet gdy popyt rośnie - i będzie nadal rosnąć.

Wskazał, że wielce szanowany Instytut Badawczy Energii Elektrycznej, w badaniu przeprowadzonym dwa lata temu, okazało się, że kraj musiałby potroić historyczną stopę rocznych przyrostów energii słonecznej i wiatrowej, aby osiągnąć cele dekarbonizacji na 2030 r. wynoszące 50 procent.

„Być może moglibyśmy zwiększyć ten wskaźnik o 10 do 20 procent, ale nie mamy zdolności łańcucha dostaw, aby to potroić” – powiedział.

Highley powiedział, że ogromne federalne zachęty dla odnawialnych źródeł energii, które są niezwykle ważne, aby transformacja była przystępna dla społeczności wiejskich, są jednak równoznaczne z dolewaniem oliwy do ognia. Innymi słowy, zbyt duży popyt i zbyt mała podaż.

Niemniej jednak jest dumny z tego, jak poradziła sobie jego grupa narzędziowa, a zwłaszcza z tego, jak poradziła sobie z uderzeniem Uri, co wpłynęło na jego terytorium serwisowe tak samo jak w Teksasie, ale bez katastrofalnych skutków.

Highley wyjaśnił, że jego spółdzielnia była w stanie wykorzystać węgiel i gaz ziemny, gdy produkcja energii odnawialnej spadła z powodu pogody, a ponieważ mają turbiny podwójnego zastosowania, zamieniły je na ropę, gdy gaz stał się zbyt drogi.

„Gaz to nasza bateria”, powiedział o turbinach. Jest to myśl, którą uważam za szeroko rozpowszechnioną.

Systemowa awaria linii lotniczych, spowodowana pogodą i innymi czynnikami w okresie świątecznym, spowodowała, że ​​wielu zastanawia się, czy podobny zbiór awarii dotknie branżę użyteczności publicznej – i nas wszystkich – w najbliższej przyszłości.