În vara unei călduri record, rețeaua de energie din SUA ține până acum

În ciuda avertismentelor anterioare din partea operatorilor de rețea și a experților în fiabilitatea rețelei electrice, valurile de căldură fără precedent din această vară nu au provocat întreruperi de curent în SUA – cel puțin nu până acum.

În timp ce rezidenți în mai multe state, inclusiv Texas, Indiana, Illinois și Iowa, au fost încurajați să-și reducă consumul de energie în orele de vârf pentru a evita întreruperile de curent, puțini au fost nevoiți să le suporte în această etapă.

Locuitorii din Grosse Pointe, Michigan, chiar la nord de Detroit, au pierdut curentul la sfârșitul lunii iulie din cauza unei întreruperi de transmisie. Energie DTEDTE
vicepreședintele operațiunilor de distribuție a spus localului ABC-afiliat că întreruperea poate fi cauzată de îmbătrânirea infrastructurii, dar că „cu siguranță, temperaturile ridicate ar fi putut juca un rol”. În altă parte, locuitorii din New York City și centrul Californiei s-a confruntat cu întreruperi cauzate de căldură.

Cele mai multe întreruperi de curent sunt încă rezultatul unui eveniment local, cum ar fi o mașină care intră într-un stâlp de utilitate, potrivit profesorului Jay Apt, co-director al Centrului pentru Industria Electrică Carnegie Mellon. „Foarte puține întreruperi sunt cauzate de generarea insuficientă de energie și de defectarea liniilor de transport... cea mai mare cauză o reprezintă furtunile care vor arunca un copac într-o linie electrică”, a spus el.

„În general, aș spune că rețeaua a rezistat bine, dar este foarte devreme în vară”, a spus North American Electric.AEP
CEO-ul și președintele Reliability Corporation (NERC), Jim Robb, a declarat în podcastul Public Power Now în iulie. „Perioada reală de tensiune pentru rețea va avea loc în august și începutul lunii septembrie, în special în vest. Așa că nu aș spune în niciun caz că suntem ieșiți din pădure, dar până acum, operatorii de rețea au reușit să-și aranjeze flotele de generație pentru a putea face față cererii pe care au văzut-o.”

An evaluare de către NERC, în mai, a constatat că Electric Reliability Council din Texas, toate cele 14 state americane din cadrul Consiliului de coordonare a energiei electrice de vest și statele centrale ale SUA din cadrul Southwest Power Pool erau expuse unui risc sezonier crescut - ceea ce înseamnă că se confruntau cu „potențialul de funcționare insuficientă. rezerve în condiții [de vreme] peste normale.” Operatorul de sistem independent Midcontinent – ​​care gestionează generarea și transmiterea energiei în 15 state, inclusiv Illinois și Michigan – se afla la „risc ridicat” și s-ar putea confrunta cu „potențial de rezerve de operare insuficiente în condiții normale de vârf”.

Robb a declarat pentru Forbes într-o declarație că evaluarea din această vară „este printre cele mai serioase publicate de NERC până în prezent”.

„Din 2018, am observat un număr tot mai mare de riscuri pentru fiabilitatea sistemului de alimentare în vrac, care au loc într-un ritm accelerat”, a spus Robb. „Pe măsură ce rețeaua suferă o transformare fundamentală, gestionarea ritmului schimbării este provocarea centrală pentru asigurarea fiabilității și rezistenței la evenimente din ce în ce mai frecvente și extreme.”

Temperaturile ridicate prognozate și seceta au fost un factor important în perspectivele sumbre ale NERC, Serviciul Național de Meteorologie afirmând în mai că probabilitatea ca aproape toate SUA să se confrunte cu temperaturi peste normal în această vară a fost „înclinată” sau „probabilă” peste normal. NWS a constatat, de asemenea, că cea mai mare parte din nord-vest, cea mai mare parte din centrul SUA și cea mai mare parte a Texasului se confruntau cu niveluri normale de precipitații „înclinate dedesubt” și „probabil sub”.

Prognozele meteo s-au dovedit adevărate: cea mai mare parte din vest și sud-vest se confruntă cu secete și mai multe orase în toată țara au înregistrat record Temperaturile.

Acest tip de vreme „face ceva din partea cererii [și] face ceva din partea ofertei”, potrivit Apt. Cererea crescută în urma unui val de căldură este de obicei gestionabilă în primele zile prin intermediul programelor de răspuns la cerere, care permit instituțiilor și companiilor să obțină venituri prin reducerea consumului de energie în perioadele de vârf. Dar eficacitatea acelor programe dispare după câteva zile din cauza „oboselii de răspuns la cerere”. Cu alte cuvinte, după câteva zile, companiile obosesc să își cartografieze din timp consumul de energie.

Cu toate acestea, implicația mai mare asupra rețelei de căldură ridicată și precipitații scăzute nu este cererea crescută, ci capacitatea redusă. Hidroelectricitatea este redusă atunci când este mai puțină apă disponibilă și „când aveți o zi extrem de călduroasă, aveți limitări la centralele pe cărbune și la centralele pe gaze naturale”, spune Apt. „Aerul care furnizează oxigen pentru ardere este mai puțin dens atunci când este la 100 de grade afară decât atunci când este la 20 de grade. Și astfel, centralele de gaze naturale... trebuie să își reducă producția pentru că nu primesc atât de mulți atomi de oxigen ca atunci când este mai rece afară. Cu o centrală de cărbune, apa de răcire care răcește ceainicul mare, centrala de cărbune, nu este la fel de rece precum era. Așa că trebuie să-și retragă producția pentru a nu-și topi echipamentul.” Același lucru este valabil și pentru multe centrale nucleare care nu sunt poziționate în apropierea oceanului.

În timp ce cel mai rău scenariu de întreruperi la nivel național și de întrerupere cauzate de căldură nu s-a concretizat, parlamentarii și oficialii au ținut seama de avertismentele teribile ale utilităților și au făcut eforturi pentru modernizarea rețelei și creșterea fiabilității în mai multe moduri.

Rep. Jerry McNerney (D-Calif.), membru al Comisiei Camerei pentru Energie și Comerț, a declarat că criza de energie din Texas din februarie 2021, în care au murit cel puțin 200 de oameni, i-a făcut pe mai mulți parlamentari să realizeze că fiabilitatea rețelei este o „inițiativă pe care o avem toți trebuie să vă faceți griji.”

McNerney a introdus Grid Resilience Act în iulie, care ar cere guvernului federal să efectueze un studiu despre necesitatea și fezabilitatea standardelor care să asigure că centralele termoelectrice pot funcționa în timpul secetei. A fost adoptată de Parlament ca parte a Legii privind răspunsul la incendii și rezistența la secetă pe 29 iulie, cu un vot de 218-199. Acest proiect de lege include, de asemenea, legislația altor parlamentari pentru a investi în stocarea energiei și microrețele, precum și pentru a permite regiunilor să împartă puterea în cazul unei urgențe energetice.

McNerney a spus că sprijină planurile de a menține deschisă centrala nucleară Diablo Canyon din sudul Californiei. Uzina reprezintă 9% din producția de energie a statului și fusese programată să se închidă în 2025, dar guvernatorul Gavin Newsom (D) a împins pentru ca termenul să fie prelungit în fața cererii în creștere de energie.

„Odată cu seceta, nu ne confruntăm doar cu incendii și amenințări la adresa rețelei noastre, dar ne confruntăm cu o capacitate mai mică de a produce hidroenergie”, a spus McNerney. „Avem evenimente extreme, nu putem compensa asta... Menținerea deschisă a Diablo Canyon are foarte mult sens în acest moment, cel puțin pentru câțiva ani. Acum, avem probleme cu privire la energia nucleară care cred că trebuie abordate. Dar este o sursă de energie cu emisii scăzute de carbon și poate produce multă energie, așa că trebuie să fim deschiși cu privire la modul în care putem produce acea energie.”

Deși Legea privind răspunsul la incendii și rezistența la secetă încă trebuie să-și facă drum prin Senat, nu este singura dată când Congresul a luat în considerare măsurile de rezistență a rețelei recent. Legea de reducere a inflației, care a fost adoptată duminică de Senat într-un vot de partid și este de așteptat să treacă prin Camera controlată de democrați vineri, conține numeroase prevederi climatice care ar sprijini fiabilitatea rețelei, cum ar fi subvenții pentru energie solară și alte surse regenerabile. . Iar acordul de infrastructură bipartizan, semnat în lege de președintele Joe Biden, conținea numeroase prevederi legate de consolidarea infrastructurii rețelei electrice și gestionarea sarcinii.

Ca parte a legii infrastructurii, Departamentul de Energie a anunțat în iulie un program de granturi de 2.3 miliarde de dolari menit să sprijine eforturile statului și ale triburilor de a moderniza rețeaua. Programul de granturi va oferi 459 de milioane de dolari anual pentru o perioadă estimată de cinci ani în state și triburi pentru a sprijini lucruri precum integrarea microrețelelor, adăugarea de componente rezistente la foc și echipamente subterane.

„Trebuie să punem cât mai multe linii electrice în subteran, asta cu siguranță va face o diferență în ceea ce privește fiabilitatea în incendii și alte probleme cheie conexe”, a spus McNerney. Temperaturile extreme compromit stabilitatea liniilor electrice și provoacă, printre alte probleme structurale, căderea, adaugă el.

Dar McNerney, Apt și alți experți sunt de acord că 2.3 miliarde de dolari nu se apropie de suma necesară pentru a face o actualizare reală a infrastructurii. „2 miliarde de dolari, deși sunt utile, reprezintă o picătură în găleată”, spune Apt. McNerney a remarcat în mod similar că această sumă ar fi insuficientă pentru a actualiza rețeaua numai în California, dar speră că ar putea „încuraja parteneriatele public-privat și [utilitățile] să planifice din timp și să înțeleagă ce va fi nevoie înainte de asta înainte de a fi prea târziu. ”

Paul Alvarez, CEO al unei firme de consultanță în investiții și planificare a rețelei de distribuție numită Wired Group, spune că unele dintre tensiunile cu care se confruntă rețeaua în perioadele de vârf ar putea fi compensate printr-un management adecvat al consumului de energie, cum ar fi prin contoare inteligente. Cu toate acestea, el crede că unele utilități ar putea fi nemotivate să promoveze contoare inteligente, deoarece consumul redus de energie electrică s-ar traduce în profituri mai mici. „În loc să construim întotdeauna sistemul pentru a atinge vârful, trage, ce se întâmplă dacă putem gestiona vârful pentru a atinge sistemul? Are o mulțime de sens, ar trebui să poată reduce numărul de apeluri pentru cei în curs de întrerupere și întreruperi și ar trebui să ne îmbunătățească absolut capacitatea de a absorbi mai mult solar și vânt în sistem. Dar utilitățile de distribuție chiar nu au motivația să o facă, așa că suntem într-un pic de murătură aici.”

Cu investițiile continue în rețea, ne-am putea aștepta ca fiabilitatea să se îmbunătățească – dar Alvarez și Apt au sugerat că multe dintre problemele legate de modernizarea rețelei vor rămâne dacă stimulentele de piață și supravegherea cheltuielilor utilităților nu se îmbunătățesc.

Deși Alvarez nu se opune anumitor investiții, cum ar fi pentru a găzdui energia eoliană și solară, el avertizează că utilitățile sunt motivate să continue să caute capital, ceea ce ar putea duce la investiții în exces. „Trebuie să avem mai multe respingeri, trebuie să avem o examinare mai calificată a ceea ce ne spun utilitățile”, a spus el, remarcând că este deosebit de dificil, având în vedere lipsa frecventă de cunoștințe din partea legislatorilor și numărul mic de experți calificați care nu lucrează pentru un utilitate.

Apt consideră că lipsa stimulentelor de pe piață este un potențial obstacol pentru îmbunătățirea fiabilității, observând că companiile nu erau motivate financiar să construiască centrale de gaze naturale în vestul central superior, după mai multe planificate. retragerea centralelor de cărbune de-a lungul ultimilor ani.

„Acum în această vară, avem o situație în care marjele rezervelor din partea superioară a vestului mijlociu sunt destul de mici, sunt cam scăzute”, a spus el. „Până când vom obține semnale adecvate de preț pentru a atrage alți oameni să intre pe piață, aceasta este o vulnerabilitate, la fel ca și faptul că piața nu a trimis niciun semnal în Texas pentru a-și ierna centralele și, într-adevăr, a ierna infrastructura de gaze naturale. Nu a existat un motiv de preț pentru a face asta, așa că oamenii nu au făcut-o.”

În parte din cauza lipsei de stimulente de pe piață și în parte din cauza schimbărilor climatice, conversația despre fiabilitatea rețelei este departe de a fi nouă, dar în această vară a adus și mai multă atenție asupra problemei. „Am emis avertismente despre rețea de câțiva ani”, a declarat Mark Denzler, directorul executiv al Asociației Producătorilor din Illinois. Washington Post. „Dar rapiditatea cu care s-a întâmplat acest lucru a surprins oamenii prin surprindere. Ei nu au crezut că vom avea aceste probleme timp de câțiva ani.”

În timp ce îngrijorările exprimate la începutul acestui an cu privire la modernizarea rețelei s-au domolit oarecum, deoarece SUA au trecut până în iulie fără probleme majore de fiabilitate, problemele care au determinat îngrijorările în primul rând au persistat. Și presupunând că grila trece vara intactă, iarna este chiar după colț.