Rekordilise kuumuse suvel on USA elektrivõrk vastu pidanud – seni

Vaatamata võrguoperaatorite ja elektrivõrgu töökindluse ekspertide varasematele hoiatustele ei ole selle suve enneolematud kuumalained USA-s põhjustanud pidevaid elektrikatkestusi – vähemalt mitte seni.

Kuigi elanikud mitmes osariigis, sealhulgas Texas, Indiana, Illinois ja Iowa, on julgustatud vähendama oma energiatarbimist tipptundidel, et vältida elektrikatkestusi, vähesed on pidanud neid praeguses etapis taluma.

Detroidist põhja pool Michiganis asuva Grosse Pointe'i elanikud kaotasid juuli lõpus ülekandekatkestuse tõttu voolu. DTE EnergyDTE
rääkis levitamisoperatsioonide asepresident kohalikule ABC sidusettevõte et katkestuse võis põhjustada vananev infrastruktuur, kuid "kindlasti võis kõrgel temperatuuril oma osa olla." Mujal elanikud New York City ja Kesk-California tuli silmitsi kuumusest tingitud katkestustega.

Carnegie Melloni elektritööstuse keskuse kaasdirektori professor Jay Apti sõnul on enamik elektrikatkestusi ikkagi kohaliku sündmuse tagajärg, nagu auto jookseb vastu elektriposti. "Väga vähesed katkestused on põhjustatud ebapiisavast elektritootmisest ja ülekandeliinide riketest... suurim põhjus on tormid, mis puhuvad puu elektriliini," ütles ta.

"Üldiselt ütleksin, et võrk on hästi vastu pidanud, kuid see on suve alguses," North American ElectricAEP
Reliability Corporationi (NERC) tegevjuht ja president Jim Robb ütles juulis saates Public Power Now. "Võrgu tõeline pingeperiood saabub augustis ja septembri alguses, eriti läänes. Nii et ma ei ütleks mingil juhul, et oleme metsast väljas, kuid seni on võrguoperaatorid suutnud korraldada oma tootmispargid nii, et need suudaksid rahuldada nõudlust, mida nad on näinud.

An hindamine NERC leidis maikuus, et Texase elektrilise töökindluse nõukogu, kõik 14 USA osariiki Lääne elektrienergia koordineerimisnõukogu alla ja USA keskosariigid Southwest Power Pooli alluvuses on kõrgendatud hooajalises ohus – see tähendab, et neil on „ebapiisava toimimise potentsiaal reservid tavapärastes [ilma]tingimustes.” Keskkontinendi sõltumatu süsteemihaldur, mis haldab elektrienergia tootmist ja edastamist 15 osariigis, sealhulgas Illinoisis ja Michiganis, oli suures ohus ja võis silmitsi seista ebapiisavate tööreservidega tavalistes tipptingimustes.

Robb ütles Forbesile avalduses, et selle suve hinnang "on üks kainestavamaid, mille NERC on seni avaldanud."

"Alates 2018. aastast oleme näinud üha suuremat hulka hulgielektrisüsteemi töökindlusega seotud riske, mis esinevad kiirenevas tempos," ütles Robb. "Kuna võrk läbib põhjaliku ümberkujundamise, on muutuste tempo juhtimine keskseks väljakutseks töökindluse ja vastupidavuse tagamiseks üha sagedasemate ja äärmuslike sündmuste suhtes."

Prognoositud kõrged temperatuurid ja põud olid NERC süngete väljavaadete suureks teguriks. Riiklik ilmateenistus teatas mais, et tõenäosus, et peaaegu kogu USA-s on sel suvel normist kõrgem temperatuur, on "kallutatud" või "tõenäoliselt" normist kõrgem. NWS leidis ka, et enamikus loodeosast, enamikust USA keskosast ja suuremast osast Texase sademete tase langes allapoole ja tõenäoliselt allapoole.

Ilmaennustused on osutunud tõeks: suuremas osas läänes ja edelas on põud ja mitu linna kogu riigis on registreeritud rekord temperatuurid.

Apt sõnul teeb selline ilm midagi nõudluse poolel [ja] pakkumise poolel. Kuumalainest tingitud suurenenud nõudlust saab tavaliselt esimestel päevadel hallata nõudlusele reageerimise programmide abil, mis võimaldavad asutustel ja ettevõtetel teenida tulu, vähendades tippperioodidel energiatarbimist. Kuid nende programmide tõhusus kaob mõne päeva pärast nõudlusele reageerimise väsimuse tõttu. Teisisõnu väsivad ettevõtted mõne päeva pärast oma energiatarbimist enne tähtaega kaardistamast.

Suure kuumuse ja vähese sademete hulga suurem mõju võrgule ei ole aga suurenenud nõudlus, vaid vähenenud võimekus. Hüdroelektrienergia väheneb, kui saadaval on vähem vett ja kui teil on väga kuum päev, on teil söejaamade ja maagaasijaamade jaoks piirangud, ütleb Apt. “Õhk, mis varustab põlemiseks hapnikku, on 100-kraadise külmaga vähem tihe kui 20-kraadise külmaga. Ja maagaasitehased peavad oma toodangut vähendama, sest nad ei saa nii palju hapnikuaatomeid kui siis, kui väljas on külmem. Söetehase puhul ei ole jahutusvesi, mis jahutab suurt teekeetjat, söejaama, enam nii lahe kui see oli. Seega peavad nad oma toodangut tagasi tõmbama, et mitte oma seadmeid sulatada. Sama kehtib ka paljude tuumajaamade kohta, mis ei asu ookeani lähedal.

Kuigi halvim stsenaarium kuumusest põhjustatud üleriigiliste elektrikatkestuste ja katkestuste kohta ei ole teoks saanud, on seadusandjad ja ametnikud kuulda võtnud kommunaalettevõtete kohutavaid hoiatusi ning on mitmel viisil taotlenud võrgu moderniseerimist ja töökindluse suurendamist.

Esindajatekoja energia- ja kaubanduskomitee liige Jerry McNerney (D-Calif) ütles, et 2021. aasta veebruaris Texase elektrikriis, milles hukkus vähemalt 200 inimest, pani mitmed seadusandjad mõistma, et võrgu töökindlus on meie algatus. kõik peavad muretsema."

McNerney tutvustas juulis võrgu vastupidavuse seadust, mis nõuaks föderaalvalitsuselt uuringut selliste standardite vajaduse ja teostatavuse kohta, mis tagaksid termoelektrijaamade töövõime põua ajal. See võttis 29. juulil häältega 218:199 vastu maja metsatulekahjudele reageerimise ja põuakindluse seaduse osana. See seaduseelnõu sisaldab ka teiste seadusandjate õigusakte energiasalvestusse ja mikrovõrkudesse investeerimise kohta ning piirkondadel energiaavarii korral energiat jagada.

McNerney ütles, et toetab plaane hoida Lõuna-California Diablo Canyoni tuumaelektrijaam avatuna. Tehas toodab 9% osariigi energiatoodangust ja see oli plaanitud sulgeda 2025. aastal, kuid kuberner Gavin Newsom (D) on surunud ajakava pikendamiseks, pidades silmas kasvavat energianõudlust.

"Põua tõttu ei seisa me silmitsi mitte ainult metsatulekahjude ja ohtudega meie võrgule, vaid ka vähenenud võime toota hüdroenergiat," ütles McNerney. “Meil on ekstreemseid sündmusi, me ei saa seda korvata… Diablo kanjoni avatuna hoidmine on praegusel hetkel väga mõttekas, vähemalt mõneks aastaks. Nüüd on meil tuumaenergiaga seotud probleeme, mis minu arvates vajavad lahendamist. Kuid see on vähese COXNUMX-heitega energiaallikas ja see võib toota palju energiat, seega peame olema avatud selle suhtes, kuidas seda energiat toota.

Kuigi metsatulekahjudele reageerimise ja põuavastupidavuse seadus peab ikka veel senatisse jõudma, pole see ainus kord, kui Kongress on hiljuti võrgu vastupanuvõime meetmeid kaalunud. Inflatsiooni vähendamise seadus, mis võttis pühapäeval senati parteihääletusel vastu ja peaks reedel demokraatide kontrolli all olevast parlamendist läbi tungima, sisaldab arvukalt kliimasätteid, mis toetaksid võrgu töökindlust, näiteks päikese- ja muu taastuvenergia toetused. . Ja president Joe Bideni poolt seaduseks allkirjastatud kahepoolne infrastruktuurileping sisaldas arvukalt sätteid, mis olid seotud elektrivõrgu infrastruktuuri tugevdamise ja koormuse juhtimisega.

Taristuseaduse osana kuulutas energeetikaministeerium juulis välja 2.3 miljardi dollari suuruse toetusprogrammi, mille eesmärk on toetada riigi ja hõimude jõupingutusi võrgu moderniseerimiseks. Toetusprogramm annab osariikidele ja hõimudele eeldatava viieaastase perioodi jooksul 459 miljonit dollarit aastas, et toetada selliseid asju nagu mikrovõrkude integreerimine, tulekindlate komponentide ja maa-aluste seadmete lisamine.

"Peame panema võimalikult palju elektriliine maa alla, see kindlasti muudab töökindlust metsatulekahjude ja muude oluliste seotud probleemide korral," ütles McNerney. Ta lisab, et äärmuslikud temperatuurid kahjustavad elektriliinide stabiilsust ja põhjustavad muude konstruktsiooniprobleemide hulgas ka longust.

Kuid McNerney, Apt ja teised eksperdid on ühel meelel, et 2.3 miljardit dollarit ei ole ligilähedalgi summale, mis on vajalik infrastruktuuri tõeliseks uuendamiseks. "2 miljardit dollarit, kuigi abiks on, on tilk ämbrisse," ütleb Apt. McNerney märkis samuti, et sellest summast ei piisa ainuüksi California võrgu uuendamiseks, kuid loodab, et see võib "julgustada avaliku ja erasektori partnerlusi ja [kommunaalettevõtteid] ette planeerima ja mõistma, mida enne seda vaja läheb, enne kui on liiga hilja. ”

Jaotusvõrgu planeerimise ja investeeringute konsultatsioonifirma Wired Group tegevjuht Paul Alvarez ütleb, et mõningaid pingeid, millega võrgu tipptundidel kokku puutub, saab kompenseerida korraliku energiakasutuse juhtimisega, näiteks arukate arvestite abil. Siiski arvab ta, et mõned kommunaalettevõtted ei pruugi olla motiveeritud arukate arvestite reklaamimiseks, kuna elektritarbimise vähenemine tooks kaasa väiksema kasumi. „Selle asemel, et alati luua süsteemi nii, et see saavutaks tipptaseme, noh, aga mis siis, kui suudame haripunkti süsteemiga kokku puutuda? Sellel on palju mõtet, see peaks absoluutselt suutma vähendada kõnede arvu nende elektrikatkestuste ja katkestuste jaoks ning see peaks absoluutselt parandama meie võimet kasutada süsteemi rohkem päikest ja tuult. Kuid jaotusettevõtetel pole tegelikult motivatsiooni seda teha, nii et me oleme siin natuke hapukurgis.

Jätkuvate investeeringutega võrku võib oodata töökindluse paranemist, kuid Alvarez ja Apt väitsid, et suur osa võrgu moderniseerimisega seotud probleemidest jääb alles, kui turustiimulid ja kommunaalteenuste kulutuste järelevalve ei parane.

Kuigi Alvarez ei ole vastu teatud investeeringutele, näiteks tuule- ja päikeseenergia kasutuselevõtuks, hoiatab ta, et kommunaalettevõtted on motiveeritud kapitali otsima, mis võib kaasa tuua liigseid investeeringuid. "Meil on vaja rohkem tagasilööki, meil on vaja rohkem kvalifitseeritud uurimist selle kohta, mida kommunaalettevõtted meile räägivad," ütles ta ja märkis, et see on eriti keeruline, arvestades seadusandjate sagedast teadmiste puudumist ja väikest arvu kvalifitseeritud eksperte, kes ei tööta. kasulikkust.

Apt peab turustiimulite puudumist potentsiaalseks takistuseks töökindluse parandamisel, märkides, et ettevõtted ei olnud rahaliselt motiveeritud ehitama maagaasitehaseid Kesk-Lääne ülaossa pärast mitmeid kavandatud söejaama pensionile jäämine viimastel aastatel.

"Sel suvel on meil olukord, kus kesk-lääne ülaosas on reservimarginaalid üsna madalad, " ütles ta. "Kuni me ei saa piisavaid hinnasignaale, et meelitada teisi inimesi turule, on see haavatavus, nagu ka asjaolu, et turg ei saatnud Texases signaale oma tehaste talvitamiseks ja maagaasi infrastruktuuri talvitamiseks. Selle tegemiseks ei olnud hinnalist põhjust, nii et inimesed seda ei teinud.

Osaliselt turustiimulite puudumise ja osaliselt kliimamuutuste tõttu pole võrgu töökindluse teemal vestlus kaugeltki uus – kuid sel suvel on sellele küsimusele veelgi rohkem tähelepanu pööratud. "Oleme andnud võrgu kohta hoiatusi juba mitu aastat," ütles Illinoisi tootjate liidu tegevjuht Mark Denzler. The Washington Post. "Kuid kiirus, millega see juhtus, on inimesi üllatanud. Nad ei arvanud, et meil on need probleemid paar aastat.

Kui selle aasta alguses väljendatud mure võrgu moderniseerimise pärast on mõnevõrra vaibunud, kuna USA pääses juulist ilma suuremate töökindlusprobleemideta, on muret tekitanud probleemid jäänud püsima. Ja eeldades, et ruudustik läbib suve tervena, on talv kohe käes.