Чи суперечить надійність електромережі та доступність палива кліматичним цілям?

Електрична мережа піддається атаці. Америка щойно зазнала збройного нападу на підстанцію в Північній Кароліні, в результаті якої було відключено електрику для 45,000 XNUMX людей. Але зараз вона знаходиться під загрозою зимового страйку — загрози варіюються від сильного холоду до нестачі палива та обмеження інфраструктури.

З урахуванням цього North American Electric Reliability Corp. (NERC) надає похмуру оцінку ризику, кажучи, що суворі погодні умови перевірять продуктивність системи цієї зими. «Середній континент» — від Міннесоти до Техасу — може постраждати найсильніше, враховуючи, що виведення з експлуатації електростанцій з’їло резервні запаси.

«Є поспіх до електрифікації», — каже Джим Робб, виконавчий директор НКРЕ під час симпозіуму, організованого Американська енергетична асоціація. «Двадцять відсотків кінцевого споживання зараз припадає на електроенергію, а решта — це переважно нафта та природний газ. Якщо ви доведете це до крайності, це означатиме збільшення попиту на електроенергію в п’ять разів». Мережа повинна розширюватися, каже він, зазначаючи, що не буде терпимості до проблем надійності та дефіциту енергії.

«Інвестори шикуються в чергу, щоб вкласти гроші в передачу», — продовжує він під час симпозіуму, де цей репортер був гостем. «Але ми повинні знайти спосіб розміщувати проекти». Він каже, що електроенергія становить 7% економіки США, і без доступу до неї суспільство закривається.

У грі діють конкуруючі сили: з одного боку, національна інфраструктура неадекватна, нездатна впоратися з припливна хвиля електромобілів, вітру та сонця рослини. І навпаки, Закон про зниження інфляції тепер є законом і залучить 369 мільярдів доларів на енергетичні та кліматичні проекти 21-го століття. Країна на шляху до скорочення викидів парникових газів на 40% до 2030 року порівняно з базовим рівнем 2005 року.

Однак надійність залишається проблемою. Близько 4,200 мегават ядерної та вугільної генерації вийшли з експлуатації в центральній частині країни з минулої зими. Є також обмежена пропускна здатність газопроводу на північному сході. Крім того, NERC каже, що тривалі низькі температури загрожують електрогенераторам Техасу та інфраструктурі постачання палива. Тоді додайте до цього 55,000 XNUMX підстанцій по всьому Сполученим Штатам — м’які цілі для будь-якої божевільної роботи зі скаргами.

«Зрештою, ми зобов’язані підтримувати систему в робочому стані за будь-яких небезпек», — каже Скотт Ааронсон, віце-президент із безпеки та готовності Інституту Едісона Електрику. У Північній Кароліні, за його словами, стандарти спрацювали, утримуючи збій, спричинений фізичним нападом. «Ми думаємо про всі небезпеки, розробляємо та інвестуємо в систему, яка може протистояти цим загрозам».

Що робити нації?

Сполучені Штати повинні узгодити свої енергетичні цілі з інфраструктурними обмеженнями. Це означає, що дозволити найефективнішим вугільним установкам залишатися в мережі під час екстремальних погодних явищ або дефіциту природного газу: просто подивіться на Європейський Союз, де Данія, Німеччина, Іспанія та Сполучене Королівство платять найвищі у світі ціни за енергію. . Для порівняння, Сполучені Штати платять половину цього, кажуть Статисти, все в березні 2022 року.

Але країна не повинна уповільнювати впровадження чистого палива та розподілених енергетичних ресурсів, таких як сонячна батарея на даху, накопичувачі акумуляторів та локалізовані мікромережі. Агрегатори можуть контролювати та керувати цими активами за допомогою програмного забезпечення, дозволяючи об’єднувати та продавати електроенергію за ринковими ставками, формуючи «віртуальна електростанція».

Це одна зі стратегій, яка дозволяє комунальним службам продовжувати працювати, якщо електрична мережа вийде з ладу під час урагану, лісової пожежі чи землетрусу. Насправді кліматичні зміни є всюдисущими. Візьміть до уваги, що 100-річні повені відбуваються регулярно, сіючи хаос нещодавно в Німеччині та Пакистані. Те саме стосується лісових пожеж, які спустошили Австралію та Сполучені Штати. Декарбонізація є важливою.

Крім того, Міжнародне агентство з відновлювальної енергетики каже, що витрати на електроенергію від берегових вітряних установок впали на 15%, а офшорні – на 13%. Тим часом сонячні фотоелектричні установки на дахах знизилися на 13%, починаючи з 2020 року. Ось чому за чотири роки відновлювані джерела енергії забезпечили 80% встановленої електричної потужності. У ньому сказано, що відновлювана енергія економить близько 55 мільярдів доларів у всьому світі порівняно з поточною ціною на викопне паливо. Відновлювана енергетика йде вперед обігнати ринок вугілля частка до 2025 року.

«Я б електрифікував усе, що має сенс», — каже Роберт Роу, виконавчий директор NorthwesternПЗЄ
Енергія. «Але в найближчій і середній перспективі зосередьтеся на надійності та доступності» або ризикуйте втратити «соціальний капітал» для декарбонізації.

Напруженість досягає апогею?

Західна Вірджинія може символізувати небажання деяких штатів переходити від старої економіки до нової. Держава процвітала під час промислової революції, забезпечуючи націю енергією завдяки своїм вугільним заводам. Але нинішнє століття породило сланцевий газ і відновлювані джерела енергії, які знищили колись домінуючу частку ринку вугілля.

І хоча більша частина країни диверсифікувала свій портфель електроенергії, вугільні електростанції Західної Вірджинії забезпечують 91% електроенергії. У результаті темпи зростання цін на електроенергію з 2008 по 2020 роки більш ніж у п’ять разів перевищують середній показник по країні. Джеймс Ван Ностранд, автор книги, «Вугільна пастка», каже, що American ElectricAEP
AEP
Клієнти Power платили близько 62 доларів на місяць у 2008 році, а зараз платять приблизно 155 доларів. Енергетична компанія пропонує додати до цього ще 18 доларів США, що призведе до підвищення ставок на 279% за 14 років.

Водночас фактичні витрати на вугілля «виносяться назовні» і не відображаються в ціні електроенергії. Тобто платники податків несуть екологічні та медичні витрати.

Комісія з комунальних підприємств штату стає на бік вугільної промисловості, стверджуючи, що її вугільні установки завжди доступні, тоді як вітрові та сонячні електростанції залежать від погодних умов. Комісія стверджує, що для заміни 3 мегавата вугілля потрібно 4 мегавати вітрової енергії та 1 мегавати сонячної енергії, що є нерентабельним. Але Ван Ностранд сказав, що такий аналіз ігнорує, що мережа штату взаємопов’язана з регіональним оптовим ринком і, таким чином, має доступ до низки доступних ресурсів для зміцнення вітрових і сонячних електростанцій.

Західній Вірджинії «доведеться відмовитися від вугілля через якийсь розумний проміжок часу», додає Філіп Шарп, колишній член Палати представників США від Індіани. Більша частина країни «є частиною набагато більшої мережі», що дозволяє державам імпортувати чистіше та дешевше паливо.

«Це напруга, яку ми спостерігали», — каже Енн Джордж, віце-президент із зовнішніх зв’язків ISO New England, яка керує мережею та викликає джерела генерації для шести штатів. Ці держави не можуть вибрати паливо, якому вони віддають перевагу, на організованих і конкурентних ринках. Натомість мережевий оператор обирає найекономічніші. Хоча необхідне поєднання ресурсів, регіон переходить на більш чисті види палива — від вугілля, яке використовується лише в найхолодніші дні року.

Декарбонізація відбувається, чому сприяють споживчий попит і державна політика. Але тенденція до чистої електроенергії не обов’язково суперечить надійності та доступності. Дійсно, світло може продовжувати горіти, поки ми займаємося проблемою зміни клімату. Це функція модернізації, розширення та зміцнення сітки — центральна для North American Electric Reliability Corp рекомендації.