Обоснование изменения климата для преобразования американской энергосистемы

Сеть линий электропередач, по которым электричество проходит через США, устарела и не приспособлена для удовлетворения ожидаемого спроса на чистые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия.

В настоящее время производство электроэнергии приводит к 32% выбросов углекислого газа в Соединенных Штатах, в основном за счет сжигания ископаемого топлива, такого как нефть, уголь и природный газ. Это топливо транспортируется и сжигается там, где необходимо электричество.

Но недорогие источники энергии без выбросов, такие как солнечная энергия и ветер, имеются в изобилии только в местах, где светит солнце или дует ветер, и это не обязательно близко к домам и предприятиям. Более того, спрос на электроэнергию будет расти, поскольку ископаемое топливо постепенно заменяется целым рядом других применений, таких как электромобили и тепловые насосы.

Для поддержания света и чистоты воздуха потребуется много новой трансмиссии.

«Двойной удар»: возраст и местонахождение

Большая часть электросети США была построен в 1960-х и 1970-х годах. В настоящее время более 70% электросетей США старше 25 лет. по мнению Белого дома.

То, что создает «уязвимость», Министерство энергетики США заявило в объявлении об инициативе, включенной в двухпартийный закон президента Байдена об инфраструктуре, направленной на стимулирование инвестиций в национальную энергосистему.

Согласно данным, в 2021 году, последнем году, за который имеются данные, потребители электроэнергии в США оставались без электричества в среднем чуть дольше семи часов. данные Управления энергетической информации США. Более пяти из этих семи часов пришлось на то, что EIA называет «крупными событиями», включая снежные бури, ураганы и лесные пожары. Это значительное увеличение по сравнению со средней продолжительностью отключения от трех до четырех часов в период с 2013 (первый год, когда доступны данные) по 2016 год, и основной причиной являются экстремальные погодные условия.

«Экстремальные погодные явления, такие как лесной пожар Дикси, ураган Ида и заморозки в Техасе в 2021 году, ясно дали понять, что существующая энергетическая инфраструктура Америки не выдержит продолжающихся воздействий экстремальных погодных явлений, вызванных изменением климата». Министерство энергетики США заявило.

Согласно презентации консалтинговой фирмы 50 года, инфраструктура электропередачи прослужит от 80 до 2021 лет. Браттл Групп. Замена инфраструктуры передачи, которая достигает предела своего возраста, вероятно, будет стоить около 10 миллиардов долларов в год. согласно анализу Brattle Group.

American Electric Power, энергетическая компания, владеющая 40,000 XNUMX миль пробега миль, заявила, что 30% ее линий электропередачи потребуют замены в течение следующих 10 лет. Отчет за 2022 год группы политики передачи Grid Strategies.

Помимо увеличения возраста, проблемой является расположение существующих линий электропередачи.

Ископаемые виды топлива, такие как нефть, уголь и природный газ, обычно транспортируются по железным дорогам или трубопроводам, а затем сжигаются на электростанциях вблизи городов.

Электроэнергетическая промышленность США выросла за счет лоскутного одеяла местных коммунальных компаний, удовлетворяющих местный спрос. Роб Грамлич, Основатель Сетевые стратегии, рассказал CNBC. Система линий электропередач в США была построена для обслуживания этой модели производства энергии.

Чистые источники энергии, такие как ветер и солнце, не выделяют парниковых газов, но вырабатываемая энергия должна перемещаться из мест, где ветер и солнце наиболее сильны, туда, где фактически используется электричество.

Это особенно верно для использования ветровой энергии высочайшего качества, объяснил профессор Принстона. Джесси Дженкинс, инженер макромасштабных энергетических систем.

«Мощность ветряных турбин зависит от куба скорости ветра. Это означает, что лучшие ветряные электростанции в восемь раз более продуктивны, чем худшие, по сравнению с вдвое более продуктивными для солнечных», — сказал Дженкинс.

«Эта большая степень вариации потенциала ветровой энергии означает, что нам нужно строить ветряные электростанции там, где действительно ветрено, а это, как правило, не там, где живет слишком много людей! Таким образом, развитие ветроэнергетики является важным фактором расширения потребностей в передаче», — сказал Дженкинс CNBC.

Солнечные батареи легче строить рядом с тем местом, где они необходимы, но «это не так для ветряных электростанций», сказал Дженкинс.

Сочетание устаревающей инфраструктуры, требующей дорогостоящей модернизации, и энергосистемы, которая не идет туда, где расположены чистые и дешевые формы возобновляемой энергии, является «к сожалению, двойным ударом для потребителей», сказал Грамлич CNBC.