Americká elektrická sieť nie je pripravená na zmenu klímy
V posledných týždňoch ste buď mali problémy s napájaním, alebo ste o nich počuli.
Tento príbeh je súčasťou skupiny príbehov tzv 
Odhaľovanie a vysvetľovanie toho, ako sa mení náš digitálny svet – a mení nás.
V Portlande v Oregone tento týždeň zaznamenali oficiálnu teplotu dosiahol 115 stupňov Fahrenheita , moc roztavili sa káble pre mestské električky , previsnuté nadzemné drôty si vynútili ľahkú koľajnicu vypnúť a viac ako Elektrinu stratilo 6000 ľudí .
Nie je to však ani zďaleka prvýkrát, čo extrémne počasie v posledných mesiacoch spôsobilo vážne problémy s elektrickou sieťou. Počas zimnej búrky, ktorá zasiahla Texas vo februári, takmer 5 miliónov ľudia stratili moc. V júni v Kalifornii navrhol že obyvatelia nabíjajú svoje elektrické vozidlá počas hodín mimo špičky, aby šetrili energiu. A vôbec po prvýkrát, keď počas tohtoročnej vlny horúčav zasiahli niekoľko štvrtí výpadky elektriny, predstavitelia New Yorku poslali obyvateľov núdzové mobilné upozornenie núti ich, aby šetrili energiou.
Je úplne jasné, že rozvodná sieť v Spojených štátoch nie je pripravená na účinky zmeny klímy, vrátane extrémnym prejavom počasia že poď s tým . Koniec koncov, zmena klímy nezvyšuje len dopyt po energii, ktorá by ľudí udržala v chlade alebo teple počas vĺn horúčav a zimných búrok. Poškodzuje to aj samotnú mriežku. Krajina teraz súťaží s časom, aby presunula svoje dodávky energie smerom k obnoviteľným zdrojom energie, ako je vietor a slnko, a zároveň potrebuje stále viac elektriny, aby mohla robiť všetko od napájania väčšej klimatizácie až po zvýšenie počet EV na ceste .
Pravdepodobne by som dal našej elektrickej sieti možno C mínus, Kyri Baker , profesor inžinierstva na University of Colorado Boulder, povedal pre Recode. Je to ako táto dokonalá búrka extrémnych teplôt, väčšej spotreby elektriny a starnúcej infraštruktúry.
Spoľahlivá elektrická sieť môže byť otázkou života a smrti. Odhaduje sa, že pri najvážnejších výpadkoch elektriny počas zimnej búrky v Texase minulý rok vo februári zomrelo 700 ľudí. BuzzFeed . Zomreli stovky ľudí počas minulotýždňovej vlny horúčav na severozápade Pacifiku a v Kanade. Medzitým boli účinky vĺn horúčav neúmerne horšie pre historicky marginalizované hnedé, čierne a domorodé komunity. Ľudia, ktorí sú starší, veľmi mladí, ktorí majú určité problémy s liekmi alebo ktorí pracujú vonku sú tiež pravdepodobnejšie cítiť účinky extrémneho tepla.
Klimatické zmeny znamenajú, že extrémnych poveternostných javov je čoraz viac intenzívne a bežné , čo je znepokojujúce nielen preto, že elektrická sieť starne. Mriežka je žalostne nepripravená na bezprostrednú a znepokojujúcu budúcnosť.
Ako funguje elektrická sieť v USA
Minulý rok, asi 40 percent výroby elektriny v krajine pochádzali zo zemného plynu. Zatiaľ čo mriežka sa stále spolieha na dobré množstvo energie na báze uhlia Rastúci podiel energie pochádza z obnoviteľných zdrojov, ako je solárna a veterná energia, vďaka čomu bude sieť, dúfajme, udržateľnejšia. Ale zatiaľ čo niektoré z týchto zdrojov sú pre životné prostredie oveľa horšie ako iné, všetky prispievajú elektrinou do siete, obrovského inžinierskeho systému plného vysokonapäťových a nízkonapäťových drôtov, senzorov, stĺpov a transformátorov, ktoré spolupracujú na prenose elektriny. k vám domov.
Elektrina prechádza sieťou a prechádza z vysokonapäťových vedení, ktoré prenášajú elektrinu na veľké vzdialenosti, k nízkonapäťovým vedeniam, proces známy ako schádzať dolu . Nízkonapäťové vedenia rozvádzajú túto elektrinu do budov a potom jednotlivé spotrebiče a elektroniku. Ale sú tu prekážky. Práve teraz krajina stále čelí problémom s preťaženie prenosových vedení ktoré majú maximálne množstvo elektriny, ktoré dokážu preniesť. Vo Vermonte sa slnečná a veterná energia zastavila, pretože mriežka je už príliš obmedzená .
Takže to nie je tak, že stačí nastaviť kábel z bodu A do bodu B a všetko bude v poriadku, vysvetlil Sam Gomberg, senior energetický analytik v Union of Concerned Scientists. Na ceste musíte nastaviť malé kroky, aby ste elektrinu naviedli smerom, ktorým chcete, aby sa uberala, aby nakoniec skončila u vás doma.
Elektrická sieť USA sa v skutočnosti skladá z niekoľkých regionálnych sietí alebo prepojení, ktoré sú navzájom prepojené a fungujú na synchronizovanej frekvencii 60 hertzov. Aj keď sú tieto systémy veľmi veľké, dohľad nad mriežkou je do istej miery spletitý. Výroba elektrickej energie pre sieť je viac ako 10 000 elektrární v krajine . Ale samotná sieť, vrátane prenosových a distribučných systémov, je prevádzkovaná zmesou štátnych a súkromných subjektov, vrátane niektorých verejno-súkromných spoluprác. Potom miestne energetické spoločnosti ako Con Edison v New Yorku a PG&E v San Franciscu nakoniec dodávajú elektrinu do domovov ľudí.
Jedinečná vec na energetickom systéme v porovnaní s akýmkoľvek iným typom infraštruktúry je, že je takmer okamžitý, povedal pre Recode Baker z UC Boulder. Takže ak zapnem svetlo vo svojom dome, okamžite dôjde k nesúladu ponuky a dopytu. A elektrárne vlastne reagujú takmer v reálnom čase na ten nárast dopytu.
To zároveň znamená, že neprepojenie so širším systémom môže spôsobiť problémy. Napríklad Texas sa rozhodol prevádzkovať vlastnú elektrickú sieť , ktorá je do značnej miery nezávislá od ostatných regionálnych energetických sústav. Aj keď to dalo štátu väčšiu autonómiu, niektorí tvrdili, že Texas by sa minulú zimu mohol vyhnúť takýmto ničivým výpadkom, ak by štátna sieť bola schopná čerpať z iných zdrojov energie. Je pozoruhodné, že neďaleká Oklahoma sa dokázala obrátiť na iné štáty, aby si počas tej istej búrky udržala zapnutú energiu.
Prečo teplo všetko zhoršuje
Letné horúčavy môžu v mnohých smeroch narúšať zásobovanie energiou v USA.
Horúce počasie môže zvýšiť nároky na energiu, často na napájanie klimatizácií, čo môže preťažiť elektrickú sieť a spôsobiť výpadky prúdu – čiastočné výpadky, ktoré znižujú celkovú dostupnú energiu. Zároveň vysoké teploty môže znížiť účinnosť elektrární obmedziť množstvo energie, ktoré môže elektrické vedenie preniesť, a zvýšiť pravdepodobnosť porúch v transformátoroch, ktoré pomáhajú kontrolovať napätie v celej elektrickej sieti.
Preto sa vám počas letných mesiacov môže zobraziť upozornenie, že máte znížiť spotrebu elektriny, napríklad odložiť vysávanie až na večer. Ak sa problém dostatočne zhorší, energetické spoločnosti môžu dokonca použiť postupné výpadky prúdu – keď energetická spoločnosť dočasne vypne elektrickú energiu pre rôzne oblasti, aby sa predišlo preťaženiu celého systému – na ochranu siete. Samozrejme, aj keď úradníci môžu považovať tieto kroky za nevyhnutné, postupné výpadky prúdu môžu byť nepohodlné a dokonca riskantné pre obyvateľov, ktorí potrebujú energiu, aby zostali chladní počas vĺn horúčav. Minulý týždeň newyorská energetická spoločnosť Con Edison distribuovaný suchý ľad niektorým obyvateľom Greenpointu v Brooklyne, ktorí počas výpadku elektriny zostali bez klimatizácie.
Teplo môže spôsobiť problémy elektrickej siete presahujúce nadmernú kapacitu. Ak sa počasie dostatočne zahreje, elektrické vedenia sa začnú prehýbať – v dôsledku rozťahovania kovu v nich – a hrozí riziko nárazu do stromu a vzniku požiaru. Elektrárne sú zároveň veľmi závislé od vody, ktorú potrebujú na ochladzovanie svojich systémov. To znamená, že keďže horúce a suché počasie zvyšuje dopyt po klimatizácii, zvýšená potreba energie zvyšuje aj dopyt po vode v rozvodnej sieti, ktorej je v obdobiach sucha často nedostatok. Chladiace systémy potrebuje aj elektrinu , čím sa zvyšuje dopyt po energii.
Snažíme sa predpovedať počasie o dva roky alebo o päť rokov a klimatické zmeny to sťažujú, Anjan Bose, profesor elektrotechniky na Washington State University, povedal Recode. Ak nemôžete premietnuť počasie, nemôžete premietnuť dopyt po náklade.
Nakoniec si tieto problémy uvedomia jednotliví užívatelia energie. Toto leto prevádzkovateľ štátnej elektrickej siete v Kalifornii varoval, že ľudia by sa mali pripraviť na dočasné výpadky elektriny. Minulý týždeň musel Portland vypnúť električkovú dopravu. A v oblastiach, kde je vysoké riziko požiaru, energetické spoločnosti môže nariadiť postupné výpadky prúdu aby sa znížilo riziko preťaženia siete spôsobujúcej ďalšie požiare.
Čo chce Biden urobiť, aby to napravil
Oprava elektrickej siete sa nedá urobiť jedným ťahom. Namiesto toho bude potrebné aktualizovať sieť prechodom na čistejšie zdroje energie, ako je veterná a solárna energia, prispôsobením infraštruktúry siete a skladovania energie na prispôsobenie sa týmto novým typom energie a zmenou nášho prístupu k spotrebe energie vo všeobecnosti.
Systém tiež musí predvídať a reagovať na zmeny v dopyte po energii. Súčasťou riešenia sú technológie smart grid, ktoré používať senzory pripojené na internet na rôznych častiach mriežky, aby ste zhromaždili oveľa podrobnejšie údaje o tom, ako dobre tieto časti fungujú. Tieto údaje v reálnom čase môžu tiež pomôcť energetickým spoločnostiam rýchlo vyriešiť potenciálne problémy skôr, ako sa rozšíria. Bidenova administratíva podporuje nasadenie túto technológiu, ktorá by mohla byť kľúčom k tomu, aby boli elektrické siete odolnejšie.
V apríli aj Biely dom uvoľnil 8 miliárd dolárov s cieľom zvýšiť kapacitu siete na podporu obnoviteľnej energie a zaviazala sa uľahčiť schvaľovanie nových prenosových vedení zameraných na obnoviteľné zdroje. Joe Biden teraz tlačí na modernizáciu siete ako súčasť jeho rozsiahly plán infraštruktúry . Prostredníctvom tohto plánu prezident dúfa, že vláda bude môcť minúť najmenej 73 miliárd dolárov na vylepšenia vrátane vybudovania tisícok kilometrov nových prenosových vedení na rozšírenie obnoviteľnej energie. To bude kľúčom k tomu, aby obnoviteľné zdroje energie boli realizovateľnejšie. Ako vysvetľujú Umair Irfan a Rebecca Leber z Vox:
Prenosové vedenia môžu spájať oblasti, ktoré potrebujú energiu, s miestami, kde je lacná veterná a solárna energia, ktoré môžu byť oddelené tisíckami kilometrov. Pomohlo by to posilniť obchodný prípad pre veternú a solárnu energiu. Návrh požaduje nový orgán pre rozvodnú sieť, ktorý by uľahčil prenos čistej energie, a orgán pre financovanie infraštruktúry, ktorý by pomohol získať peniaze na jej zaplatenie.
Zmeny však musia presahovať rámec federálnej vlády. Vybavenie je potrebné aktualizovať na regionálnej a miestnej úrovni , tiež. Či Biden uspeje pri riešení zložitých výziev aktualizácie siete, sa ešte len uvidí. Bez zásahu vlády môžu byť súkromné spoločnosti ponechané na opravu siete a neexistuje žiadna záruka, že zabezpečia dlhodobú ochranu amerického napájania. pred svojimi ziskami .
