Надежность сети и доступность топлива расходятся с климатическими целями?

Электросеть находится под атакой. Америка только что пережила нападение с применением огнестрельного оружия на подстанцию ​​в Северной Каролине, которая отключила электроэнергию для 45,000 XNUMX человек. Но теперь ему грозит зимняя забастовка — угрозы варьируются от экстремальных холодов до нехватки топлива и ограничений инфраструктуры.

С этим, Североамериканская электрическая корпорация надежности (NERC) дает мрачную оценку риска, заявляя, что суровые погодные условия будут проверять работоспособность системы этой зимой. «Средний континент» — от Миннесоты до Техаса — может пострадать сильнее всего, учитывая, что вывод из эксплуатации электростанций съел резервы.

«Есть спешка с электрификацией, — говорит Джим Робб, исполнительный директор NERC, во время симпозиума, организованного Энергетическая ассоциация США. «Двадцать процентов конечного потребления в настоящее время приходится на электроэнергию, а остальное — в основном на нефть и природный газ. Если довести это до крайности, это будет означать пятикратное увеличение спроса на электроэнергию». Сеть должна расширяться, говорит он, отмечая, что не будет терпимости к проблемам надежности и нехватке энергии.

«Инвесторы выстраиваются в очередь, чтобы вложить деньги в передачу», — продолжает он во время симпозиума, на котором этот репортер был гостем. «Но мы должны найти способ разместить проекты». Он говорит, что электричество составляет 7% экономики США, и без доступа к нему общество закрывается.

В игру вступают конкурирующие силы: с одной стороны, национальная инфраструктура неадекватна, не в состоянии справиться с приливная волна электромобилей и ветра и солнца растения. И наоборот, Закон о снижении инфляции теперь является законом и принесет 369 миллиардов долларов на энергетические и климатические проекты 21-го века. Страна находится на пути к сокращению выбросов парниковых газов на 40% к 2030 году по сравнению с базовым уровнем 2005 года.

Тем не менее, надежность остается проблемой. Около 4,200 мегаватт атомной и угольной генерации были выведены из эксплуатации в средней части страны с прошлой зимы. На северо-востоке также имеется ограниченная пропускная способность газопровода. Кроме того, NERC сообщает, что длительные низкие температуры угрожают электрогенераторам Техаса и инфраструктуре снабжения топливом. Добавьте к этому 55,000 XNUMX подстанций по всей территории Соединенных Штатов — легкие цели для любого недовольного психа.

«В конце концов, мы обязаны поддерживать работоспособность системы при любых опасностях», — говорит Скотт Ааронсон, вице-президент по безопасности и обеспечению готовности Edison Electric Institute. В Северной Каролине, по его словам, стандарты сработали, включая сбои, вызванные физическим насилием. «Мы думаем обо всех опасностях, разрабатываем и инвестируем в систему, которая может противостоять этим угрозам».

Что делать нации?

Соединенные Штаты должны согласовать свои энергетические цели с ограничениями своей инфраструктуры. Это означает, что наиболее эффективные угольные установки должны оставаться в рабочем состоянии во время экстремальных погодных явлений или нехватки природного газа: достаточно взглянуть на Европейский союз, где Дания, Германия, Испания и Великобритания платят за энергию самые высокие в мире цены. . Для сравнения, США платят половину этой суммы. Statista, всего в марте 2022 года.

Но страна не должна замедлять развертывание экологически чистых видов топлива и распределенных энергетических ресурсов, таких как солнечная энергия на крыше, аккумуляторные батареи и локализованные микросети. Агрегаторы могут контролировать эти активы и управлять ими с помощью программ, позволяющих объединять электроэнергию и продавать ее по рыночным ценам, формируя «Виртуальная электростанция».

Это одна из стратегий, позволяющая коммунальным предприятиям оставаться в рабочем состоянии, если электрическая сеть выйдет из строя во время урагана, лесного пожара или землетрясения. В действительности изменение климата происходит повсеместно. Учтите, что 100-летние наводнения происходят регулярно, совсем недавно нанеся ущерб Германии и Пакистану. То же самое касается лесных пожаров, которые опустошили Австралию и Соединенные Штаты. Декарбонизация необходима.

Кроме того, Международное агентство по возобновляемым источникам энергии говорит, что затраты на электроэнергию от берегового ветра снизились на 15%, а от морского ветра - на 13%. Между тем, с 13 года количество фотоэлектрических солнечных батарей на крышах сократилось на 2020%. Вот почему возобновляемые источники энергии обеспечили 80% установленных мощностей по выработке электроэнергии за четыре года. В нем говорится, что возобновляемая энергия экономит около 55 миллиардов долларов во всем мире по сравнению с текущей ценой на ископаемое топливо. Возобновляемая энергетика набирает обороты обогнать рынок угля доля к 2025 году.

«Я бы электрифицировал все, что имеет смысл», — говорит Роберт Роу, исполнительный директор Northwestern.СЗЕ
Энергия. «Но в ближайшей и среднесрочной перспективе сосредоточьтесь на надежности и доступности» или рискуете потерять «социальный капитал» из-за декарбонизации.

Напряжение достигает апогея?

Западная Вирджиния может олицетворять нежелание некоторых штатов переходить от старой экономики к новой. Государство процветало во время промышленной революции, питая нацию своими угольными электростанциями. Но текущий век породил сланцевый газ и возобновляемые источники энергии, которые уничтожили некогда доминирующую долю рынка угля.

И хотя большая часть страны диверсифицировала свой портфель электроэнергии, угольные электростанции Западной Вирджинии обеспечивают ее 91% электроэнергии. В результате скорость роста цен на электроэнергию в период с 2008 по 2020 год более чем в пять раз превышает средний показатель по стране. Джеймс Ван Ностранд, автор книги, «Угольная ловушка», говорит, что Американ ЭлектрикAEP
AEP
Клиенты Power платили около 62 долларов в месяц в 2008 году, а сейчас платят примерно 155 долларов. Энергетическая компания предлагает добавить к этому еще 18 долларов, что приведет к повышению ставки на 279% за 14 лет.

При этом фактические затраты на уголь «выносятся наружу» и не отражаются в цене на электроэнергию. То есть налогоплательщики несут экологические и медицинские расходы.

Комиссия штата по коммунальным предприятиям встала на сторону угольной промышленности, утверждая, что ее угольные установки всегда доступны, в то время как ветряные и солнечные электростанции зависят от погодных условий. Комиссия утверждает, что для замены 3 мегаватта угля требуется 4 мегаватта ветра и 1 мегаватта солнца, что нерентабельно. Но Ван Ностранд сказал, что такой анализ игнорирует тот факт, что сеть штата взаимосвязана с региональным оптовым рынком и, таким образом, имеет доступ к множеству доступных ресурсов для укрепления ветряных и солнечных электростанций.

Западной Вирджинии «придется отказаться от угля в разумные сроки», — добавляет Филип Шарп, бывший член Палаты представителей США от штата Индиана. Большая часть страны «является частью гораздо более крупной сети», что позволяет штатам импортировать более чистое и дешевое топливо.

«Это напряженность, которую мы видели», — говорит Энн Джордж, вице-президент по внешним связям ISO New England, которая управляет сетью и вызывает источники генерации для шести штатов. Эти государства не могут выбирать предпочтительные виды топлива на организованных и конкурентных рынках. Вместо этого сетевой оператор выбирает самые экономичные. Хотя сочетание ресурсов необходимо, регион переходит на более чистое топливо — отказ от угля, который используется только в самые холодные дни года.

Декарбонизация происходит, чему способствуют потребительский спрос и государственная политика. Но тенденция к чистому электричеству не должна противоречить надежности и доступности. Действительно, свет может оставаться включенным, пока мы боремся с изменением климата. Это функция модернизации, расширения и укрепления сети — центральная для North American Electric Reliability Corp. рекомендации.