ΗΠΑ: Το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι έτοιμο για την κλιματική αλλαγή

Κάτι αντίστοιχο συνεβη κατά τη διάρκεια της χειμερινής καταιγίδας που έπληξε το Τέξας τον Φεβρουάριο, όταν σχεδόν 5 εκατομμύρια άνθρωποι έμεινα και πάλι χωρις ρεύμα.

Τον Ιούνιο, η Καλιφόρνια πρότεινε στους κατοίκους να φορτίζουν τα ηλεκτρικά οχήματά τους εκτός των ωρών αιχμής για εξοικονόμηση ενέργειας, ενώ για πρώτη φορά, μετά την διακοπή ρεύματος σε αρκετές γειτονιές κατά τη διάρκεια του κύματος καύσωνα αυτής της εβδομάδας, οι αξιωματούχοι της Νέας Υόρκης έστειλαν στους κατοίκους ειδοποίηση έκτακτης ανάγκης στα κινητά τους τηλέφωνα, προτρέποντάς τους να εξοικονομήσουν ενέργεια.

Είναι απολύτως σαφές ότι το ηλεκτρικό δίκτυο στις Ηνωμένες Πολιτείες δεν είναι έτοιμο για τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένων των ακραίων καιρικών φαινομένων που την συνοδεύουν.

Εξάλλου, η κλιματική αλλαγή δεν αυξάνει απλώς τη ζήτηση ενέργειας για να διατηρεί τις συνθήκες βιώσιμες για τον άνθρωπο, αλλά βλάπτει ολόκληρο το πλέγμα της φυσικής δραστηριότητας.

Η χώρα βρίσκεται τώρα σε αγώνα ενάντια στο χρόνο για να μετατοπίσει τον ενεργειακό της ανεφοδιασμό σε ανανεώσιμες πηγές, όπως ο άνεμος και η ηλιακή ενέργεια, ενώ χρειάζεται επίσης όλο και περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια για να κάνει τα πάντα, από την τροφοδοσία περισσότερου κλιματισμού έως την αύξηση του αριθμού των ηλεκτρικών σταθμών στο δρόμο.

«Πιθανότατα θα έδινα το ηλεκτρικό μας δίκτυο ίσως ένα μεγάλο μείον», δήλωσε ο Κρίρι Μπέικερ, καθηγητής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπόλντερ στο recode. «Είναι σαν μια τέλεια καταιγίδα με ακραίες θερμοκρασίες, περισσότερη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας και γήρανση των υποδομών».

Η ύπαρξη ενός αξιόπιστου δικτύου μπορεί να είναι ζήτημα ζωής και θανάτου. Στις πιο σοβαρές διακοπές ρεύματος κατά τη χειμερινή καταιγίδα στο Τέξας τον περασμένο Φεβρουάριο, εκτιμάται ότι 700 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους, σύμφωνα με το BuzzFeed.

Εκατοντάδες άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους κατά τη διάρκεια του κύματος καύσωνα της περασμένης εβδομάδας στο Pacific Northwest και τον Καναδά. Σημειώνεται πως, οι επιπτώσεις του καύσωνα ήταν δυσανάλογα χειρότερες για ιστορικά περιθωριοποιημένες κοινοτικές ομάδες άλλων χρωμάτων.

Άτομα που είναι ηλικιωμένοι, πολύ νέοι, που έχουν ορισμένες παθήσεις ή που εργάζονται σε εξωτερικούς χώρους είναι επίσης πιο πιθανό να αισθανθούν τις επιπτώσεις της υπερβολικής ζέστης.

Η κλιματική αλλαγή σημαίνει ότι τα ακραία καιρικά φαινόμενα γίνονται πιο έντονα και συνηθισμένα, γεγονός που ανησυχεί όχι μόνο επειδή το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας γερνά. Το πλέγμα δεν είναι προετοιμασμένο για μια τέτοια μελλοντική αλλαγή.

Πώς λειτουργεί το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ

Πέρυσι, περίπου το 40% της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας προήλθε από φυσικό αέριο. Ενώ το δίκτυο εξακολουθεί να βασίζεται σε μια καλή ποσότητα ενέργειας με βάση τον άνθρακα, ένα αυξανόμενο μερίδιο ισχύος προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια, η οποία θα κάνει το δίκτυο πιο βιώσιμο.

Αλλά ενώ ορισμένες από αυτές τις πηγές είναι πολύ χειρότερες για το περιβάλλον από άλλες, όλες συμβάλλουν στην ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο, ένα γιγαντιαίο σύστημα μηχανικής γεμάτο καλώδια, αισθητήρες, πόλους και μετασχηματιστές υψηλής και χαμηλής τάσης που συνεργάζονται για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στα νοικοκυριά.

Η ηλεκτρική ενέργεια ταξιδεύει πέρα ​​από το δίκτυο, μετακινούμενη από γραμμές υψηλής τάσης που μεταφέρουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες αποστάσεις σε γραμμές χαμηλής τάσης, μια διαδικασία γνωστή ως «αποχώρηση». Οι γραμμές χαμηλής τάσης διανέμουν αυτήν την ηλεκτρική ενέργεια σε κτίρια και στη συνέχεια σε μεμονωμένες συσκευές και ηλεκτρονικά. Υπάρχουν όμως εμπόδια.

Αυτήν τη στιγμή, η χώρα εξακολουθεί να αντιμετωπίζει προβλήματα με τη συμφόρηση των γραμμών μεταφοράς που έχουν μεγιστοποιήσει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που μπορούν να μεταφέρουν. Στο Βερμόντ, η ηλιακή και η αιολική ενέργεια έχουν σταματήσει επειδή το δίκτυο είναι ήδη πολύ περιορισμένο.

«Επομένως, δεν είναι σαν να μπορείτε απλά να τοποθετήσετε ένα καλώδιο από το σημείο Α στο σημείο Β και όλα θα πάνε καλά», εξήγησε ο Sam Gomberg, ανώτερος αναλυτής ενέργειας στην Ένωση Επιστημόνων που ασχολούνται με τις συνέπειες της κλιματικής αλλαγής.

«Πρέπει να γίνουν πολλά μικρά βήματα στο δρόμο για να καθοδηγήσουμε τον ηλεκτρισμό προς την κατεύθυνση που θέλετε να πάει έτσι ώστε τελικά να καταλήξει στο σπίτι σας».

Το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ αποτελείται στην πραγματικότητα από πολλά περιφερειακά δίκτυα ή διασυνδέσεις, τα οποία είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους και λειτουργούν σε συγχρονισμένη συχνότητα 60 hertz. Ενώ αυτά τα συστήματα είναι πολύ μεγάλα, η επίβλεψη του πλέγματος είναι δαιδαλώδης.

Η παραγωγή ενέργειας για το δίκτυο είναι περισσότερες από 10.000 μονάδες παραγωγής ενέργειας στη χώρα. Αλλά το ίδιο το δίκτυο, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων μεταφοράς και διανομής, λειτουργεί από ένα συνδυασμό κρατικών και ιδιωτικών οντοτήτων, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων συνεργασιών δημόσιου-ιδιωτικού τομέα.

Στη συνέχεια, τοπικές εταιρείες κοινής ωφέλειας, όπως η Con Edison στη Νέα Υόρκη και η PG&E στο Σαν Φρανσίσκο, παραδίδουν τελικά ηλεκτρική ενέργεια στα νοικοκυριά.

Γιατί η ζέστη κάνει τα πράγματα χειρότερα

Η καλοκαιρινή ζέστη μπορεί να επηρεάσει την τροφοδοσία των ΗΠΑ με πολλούς τρόπους.

Ο ζεστός καιρός μπορεί να αυξήσει τις ενεργειακές απαιτήσεις, συχνά για να τροφοδοτήσει τα κλιματιστικά, τα οποία μπορούν να υπερφορτώσουν το ηλεκτρικό δίκτυο και να προκαλέσουν απώλειες - μερικές διακοπές ρεύματος μειώνουν τη συνολική διαθέσιμη ισχύ.

Ταυτόχρονα, οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να κάνουν τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας λιγότερο αποτελεσματικούς, να περιορίσουν την ποσότητα ενέργειας που μπορούν να μεταφέρουν τα ηλεκτροφόρα καλώδια και να προκαλέσουν πιθανές αστοχίες στους μετασχηματιστές, οι οποίοι βοηθούν στον έλεγχο της τάσης σε όλο το δίκτυο.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, ενδέχεται να στέλνονται μέσω μηνυμάτων στα κινητά τηλέφωνα ειδοποιήσεις για έκκληση μείωσης χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Εάν το πρόβλημα επιδεινωθεί αρκετά, τα βοηθητικά προγράμματα ενδέχεται να χρησιμοποιούν ακόμη και κυλιόμενες διακοπές ρεύματος - όταν μια εταιρεία κοινής ωφέλειας διακόπτει προσωρινά την ηλεκτρική ενέργεια για διαφορετικές περιοχές προκειμένου να αποφευχθεί η υπερφόρτωση ολόκληρου του συστήματος - προκειμένου να προστατευθεί το δίκτυο.

Φυσικά, ενώ οι υπεύθυνοι θα μπορούσαν να θεωρήσουν αυτά τα βήματα απαραίτητα, η διακοπή ρεύματος μπορεί να είναι άβολη και ακόμη και επικίνδυνη για τους κατοίκους που χρειάζονται ρεύμα ώστε να παραμείνουν δροσεροί κατά τη διάρκεια των θερμών ημερών ενός καύσωνα.

Την περασμένη εβδομάδα, η εταιρεία ηλεκτρικής ενέργειας της Νέας Υόρκης Con Edison, μοίρασε ξηρό πάγο σε ορισμένους κατοίκους του Greenpoint του Μπρούκλιν, οι οποίοι έμειναν χωρίς κλιματισμό κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος.

Επιπλέον, η θερμότητα μπορεί να προκαλέσει επιπρόσθετα προβλήματα στο ηλεκτρικό δίκτυο. Εάν ο καιρός ζεσταθεί αρκετά, οι γραμμές τροφοδοσίας αρχίζουν να κρεμούν λόγω της διαστολής με άμεσο κίνδυνο να χτυπήσουν ένα δέντρο και να πυροδοτήσουν φωτιά. Ταυτόχρονα, οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το νερό, το οποίο πρέπει να κρυώσει τα συστήματά τους.

Αυτό σημαίνει ότι καθώς ο ζεστός και ξηρός καιρός αυξάνει τη ζήτηση για κλιματισμό, η αυξημένη ανάγκη για ενέργεια αυξάνει επίσης τη ζήτηση του δικτύου ηλεκτρικού ρεύματος για νερό, η οποία συχνά είναι ελλιπής σε περιόδους ξηρασίας. Τα συστήματα ψύξης με τη σειρά τους, χρειάζονται επίσης ηλεκτρική ενέργεια, προσθέτοντας ακόμη μεγαλύτερη ζήτηση ενέργειας.

Το σχέδιο της κυβέρνησης Μπάιντεν για το πρόβλημα

Η επιδιόρθωση του δικτύου τροφοδοσίας δεν μπορεί να γίνει με μία κίνηση. Αντ 'αυτού, το δίκτυο θα πρέπει σταδιακά να μεταβεί σε καθαρότερες πηγές ενέργειας όπως η αιολική και ηλιακή, προσαρμόζοντας την υποδομή δικτύου και αποθήκευσης ενέργειας σε αυτούς τους νέους τύπους ενέργειας και αλλάζοντας την προσέγγισή μας στην κατανάλωση ενέργειας γενικότερα.

Το σύστημα πρέπει επίσης να προβλέψει και να ανταποκριθεί στις αλλαγές στη ζήτηση ενέργειας. Ένα μέρος της λύσης είναι οι έξυπνες τεχνολογίες πλέγματος, οι οποίες χρησιμοποιούν αισθητήρες συνδεδεμένους στο διαδίκτυο σε διάφορα μέρη του δικτύου για να συλλέξουν πολύ πιο λεπτομερή δεδομένα σχετικά με το πόσο καλά λειτουργούν αυτά τα μέρη.

Αυτά τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο μπορούν επίσης να βοηθήσουν τις εταιρείες κοινής ωφέλειας να επιλύσουν γρήγορα πιθανά προβλήματα προτού διαδοθούν. Η κυβέρνηση Μπάιντεν υποστηρίζει από την πλευρά της την ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας, η οποία θα μπορούσε να είναι το κλειδί για να καταστούν τα ηλεκτρικά δίκτυα πιο ανθεκτικά.

Αξίζει να σημειωθεί πως τον Απρίλιο του 2021, ο Λευκός Οίκος αποδέσμευσε επίσης 8 δισεκατομμύρια δολάρια για να ενισχύσει την ικανότητα του δικτύου να υποστηρίζει ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, και δεσμεύτηκε να διευκολύνει την έγκριση νέων γραμμών μεταφοράς με ανανεώσιμες πηγές.

Ο Τζο Μπάιντεν πιέζει τώρα να εκσυγχρονίσει το δίκτυο ως μέρος του τεράστιου σχεδίου υποδομής του.

Μέσω αυτού του σχεδίου, ο πρόεδρος ελπίζει ότι η κυβέρνηση θα είναι σε θέση να δαπανήσει τουλάχιστον 73 δισεκατομμύρια δολάρια για βελτιώσεις, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής χιλιάδων μιλίων νέων γραμμών μεταφοράς για την επέκταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Αυτό θα είναι το κλειδί για να καταστούν οι ανανεώσιμες πηγές πιο εφικτές. Όπως εξηγούν οι Umair Irfan και Rebecca Leber της Vox:

Οι γραμμές μεταφοράς μπορούν να συνδέσουν περιοχές που χρειάζονται ενέργεια με μέρη όπου η αιολική και η ηλιακή ενέργεια είναι φθηνή.

Αυτό θα συμβάλει στην ενίσχυση της επιχειρηματικότητας για αιολική και ηλιακή ενέργεια. Πιο συγκεκριμένα, η πρόταση καλεί μια νέα αρχή δικτύου για τη διευκόλυνση της μεταφοράς καθαρής ενέργειας και μια αρχή χρηματοδότησης υποδομής που θα βοηθήσει να βρει τα χρήματα για να πληρώσει.

Αλλά οι αλλαγές πρέπει να υπερβούν την ομοσπονδιακή κυβέρνηση. Ο εξοπλισμός πρέπει να αναβαθμιστεί και σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο. Το κατά πόσον ο Μπάιντεν θα καταφέρει να αντιμετωπίσει τις περίπλοκες προκλήσεις της αυτής της αναβάθμισης, απομένει να φανεί.