Velký rýsující se problém sítě: Dostat proud tam, kde je potřeba

Blogy

Elektrické vedení vede přes sídliště Green Valley ve Fairfieldu v Kalifornii (Melina Mara/ALES)

PodleWill Englund 29. června 2021 v 6:00 EDT PodleWill Englund 29. června 2021 v 6:00 EDT

V kruté vlně veder, která zasáhla severozápadní Pacifik, bylo v pondělí večer ve státě Washington bez proudu asi 17 000 odběratelů elektřiny. Téměř 20 000 dalších bylo ve výpadcích v Idahu, Oregonu, Kalifornii a Nevadě. To nejsou zničující čísla, ale jsou připomínkou toho, že elektrická síť v Americe je roztřepená a vždy funguje blízko okraje.

Vysoké teploty přicházejí pouhé čtyři měsíce poté, co byla texaská elektřina poleaxována únorovým mrazem, a pouhé dva týdny poté, co se texaská síť znovu zakolísala ve vlastní vlně veder. Před rokem Kalifornie zažila neúspěchy v širokém měřítku.

Kompromis dosažený v Senátu by napumpoval miliardy dolarů do modernizace národního elektrického systému, pokud se stane zákonem, ale potřeba je nesmírná. A zároveň Bidenova administrativa prosazuje elektromobily, nákladní auta a autobusy a širokou přestavbu na elektrické vytápění, to vše při současném snižování emisí skleníkových plynů.

Příběh reklamy pokračuje pod inzerátem

Už tak napjatá energetická síť v zemi je buď v bodě obratu, nebo je připravena zhatit všechny ty vize čisté energie, když se hroutí pod novým tlakem, který je na ni kladen.

Síť nikdy nebyla tak důležitá jako nyní a za rok bude ještě důležitější, řekl Dennis Kuhn, senior manažer pro návrh integrovaného polního stavebnictví společnosti Avangrid, která provozuje elektrárny na výrobu obnovitelných zdrojů ve 22 státech a veřejné služby v New Yorku a Nová Anglie.

Výpadky v Texasu a Kalifornii, kdy ceny závratně poskakují nahoru a dolů, jsou důkazem, že systém potřebuje pozornost. 21. června ztratilo 100 000 zákazníků v Michiganu proud poté, co se stát přehnaly bouřky. A nyní se Severozápad snaží odrazit horko.

Příběh pokračuje pod inzerátem

Potřebujeme tady urychlit, řekla ministryně energetiky Jennifer Granholmová na panelové diskuzi začátkem tohoto jara. Musíme se ujistit, že kapacita je na síti.

reklama

Americká rozvodná síť se vyznačuje namáhaným a často stěží adekvátním vybavením na místní úrovni a regionální řídící strukturou, která se ve snaze o úspory na trhu stala tak složitou, že zakrývá celkový obraz. Ale možná ústředním problémem je chronické přetížení přenosových linek, které přivádějí energii z místa, kde je vyrobena, tam, kde je požadována.

Koloniální odstávka ukazuje, jak Američané platí cenu za efektivitu

V návaznosti na únorový debakl v Texasu, kdy hluboké zmrazení vyřadilo proud na několik dní, guvernér Greg Abbott (R) podepsal reformní legislativu 8. prohlásil , Vše, co bylo potřeba udělat, bylo uděláno pro opravu elektrické sítě v Texasu.

Příběh pokračuje pod inzerátem

Ale ve skutečnosti žádná akce žádného vládního orgánu nedokázala systém kdekoli v zemi včas připravit na letošní letní vedra.

A trvalo jen týden po Abbottově prohlášení, než Texasané zjistili, že jejich mřížka nakonec nebyla opravena. Texaská rada pro elektrickou spolehlivost (ERCOT) varovala, že není dostatek šťávy na to, aby klimatizaci všech lidí provozovala naplno, a vyzvala k šetření energie a zapnutí termostatů.

reklama

Díky chytrým termostatům prodávaným společnostmi Google, Amazon a Honeywell řada zákazníků od San Antonia přes Houston až po Dallas zjistila, že teplotu v jejich domácnostech lze nastavit na dálku, prostřednictvím veřejných služeb nebo společností, které s těmito společnostmi uzavřely smlouvy. Ne všichni z toho byli nadšeni, jako Informovala o tom televizní stanice KHOU , ačkoli všichni se v určitém okamžiku k plánům přihlásili, ať už vědomě nebo ne.

Příběh pokračuje pod inzerátem

Byla to předzvěst toho, co má přijít.

Přinejmenším do doby, než se posílí dálkové přenosové linky, budou muset společnosti čelící většímu zatížení najít způsoby, jak řídit zvýšenou poptávku. Toho lze dosáhnout prostřednictvím pobídky: levnější elektřina v době mimo špičku, která je již pro mnohé realitou. Nebo když se vše v domácnosti připojí k internetu, mohou se veřejné služby dostat přímo dovnitř a samy si řídit spotřebu elektřiny, jak se tento měsíc stalo v Texasu.

Boj o to, kdo zaplatí za výpadky v Texasu, se rozjíždí

Bidenova administrativa počítá s tím, že solární a větrné generátory nahradí elektrárny spalující fosilní paliva. Vyžadují však značné množství nemovitostí a správné počasí, a v důsledku toho se obvykle nacházejí daleko od měst, kterým by sloužily. To je důvod, proč se přetížení přenosových linek, které pramení z nedostatečné kapacity pro uspokojení poptávky, rýsuje jako stále větší problém.

Příběh reklamy pokračuje pod inzerátem

Texas trpí akutním přetížením kolem Oděsy na západě, kde jsou obnovitelné generátory. Celkově ERCOT říká, že kongesce stojí stát ročně asi 1 miliardu dolarů. Stát New York má omezené přenosové linky vedoucí z horní části státu dolů. Přetížená vedení však nemusí být dlouhá, aby byla překážkou: Jedním z nejproblematičtějších spojení ve středoatlantickém regionu je přenosové vedení z jaderné elektrárny Peach Bottom v Pensylvánii do rozvodny v nedalekém Baltimore County, Md.

V severním Vermontu úředníci položili a moratorium na nové solární a větrné projekty , protože přenosová vedení nemohou přenášet žádnou další elektřinu. A když bylo v roce 2019 modernizováno přenosové vedení, které protíná Mississippi, efekt byl takový přesunout zácpu z Iowy do Illinois.

Důsledkem přetížení je, že větrná a solární zařízení někdy nemohou fungovat, protože na vedeních není místo pro přenos jejich elektřiny. (Tomu se v energetickém žargonu říká omezování a také k němu dochází, když poptávka pokulhává.) Ve státě New York bylo loni omezeno 62 gigawatthodin větrné energie; byl to malý, ale ne nevýznamný zlomek celkové produkce větru.

co je prstenová kamera
Příběh reklamy pokračuje pod inzerátem

Větším problémem je, že větrné, solární a další projekty mohou čekat roky, než dostanou zelenou pro připojení k přenosovým linkám. Vývojáři musí mimo jiné prokázat, že náklady na modernizaci těchto linek pro přepravu jejich výkonu jsou ospravedlnitelné. Nový studie pěti regionů Národní laboratoř Lawrence Berkeley zjistila, že méně než čtvrtina všech navrhovaných projektů se skutečně dostane do komerčního provozu kvůli přenosovým překážkám. Zbytek je stažen.

Minnesota zalapala po dechu nad finančními škodami, kterým čelí v důsledku zmrazení v Texasu

V současné době čekací seznam zahrnuje navrhované obnovitelné elektrárny schopné produkovat 680 gigawattů, zálohované pro síť, která ještě neexistuje, řekl Granholm senátnímu výboru pro energetiku a přírodní zdroje 15. června. Vzhledem k tomu, že přenosové společnosti dávají pozor, aby vzít na sebe víc, než si jsou jisti, že zvládnou, řekla, musíme absorbovat část toho rizika, abychom dosáhli úrovně zástavby, která je pro naše potřeby nezbytná.

Ale i tak může trvat sedm až 10 let, než se naplánuje, povolí a postaví nové vedení.

Příběh reklamy pokračuje pod inzerátem

Jednoho horkého odpoledne tohoto měsíce oznámila společnost Con Edison 70 výpadků, které postihly 954 zákazníků v New Yorku a sousedním Westchester County. Většina souvisela s počasím, obecně zahrnovala přehřáté transformátory. Byl typický letní den a nic významného pro utilitu, která obsluhuje 3,4 milionu zákazníků.

Rádi bychom z něj udělali dokonalý systém – není dokonalý, řekl Patrick McHugh, viceprezident pro inženýrství a plánování. Ale náklady na to, aby to bylo dokonalé, není v žádném zájmu.

Přesto McHugh ví, že nároky na jeho společnost porostou. Síť má velkou kapacitu asi devět měsíců v roce, že? řekl. Důraz je zatím kladen na přežití horkých letních dnů a využití zbytku roku k údržbě. Ale v budoucnu, pokud vytápění půjde na elektřinu, bude zima také vrcholem sezóny. Což by velmi znesnadnilo údržbu systému.

Příběh reklamy pokračuje pod inzerátem

Studie jednoho města v Nové Anglii z roku 2018, kterou provedli vědci z University of Massachusetts v Amherstu, zjistila, že téměř pětina distribučních transformátorů – typ obvykle namontovaný na sloupech – byla silně přetížena. McHugh řekl, že ConEd vidí potřebu vybudovat kapacitu jak pro transformátory, tak pro sousední rozvodny. Avangrid se pustil do podobného programu, řekl Kuhn, s programem odolnosti v hodnotě 142 milionů dolarů, který bude obsahovat nové transformátory s více než desetinásobnou kapacitou oproti současným.

S výjimkou jihovýchodních států a severozápadního Pacifiku uplatňovala velká část země tržní přístup s různými společnostmi, které vyrábějí, přenášejí a distribuují energii. Tržní signály jsou navrženy tak, aby podporovaly efektivitu, snižovaly náklady a demonstrovaly potřeby.

Nová ministryně energetiky Jennifer Granholmová má rady pro Texas – a pro ropný průmysl

Přestože se texaský trh během únorového mrazu zhroutil, tento přístup má silné zastánce. Výkon generační flotily je dnes pozoruhodně vyšší, řekl Richard Dewey, výkonný ředitel New York Independent System Operator. Řekl, že tržní ekonomika ušetřila Newyorčanům v průběhu let více než 10 miliard dolarů.

reklama

Nyní, když si stát klade za cíl mít do roku 2030 70 procent obnovitelné energie, řekl, můžeme vyvinout tržní signály, které podpoří přínos čisté energie.

Přesto kritici tvrdí, že i přes velké množství datových operátorů, které produkují a na které se spoléhají, stále nemají jasnou představu o co se děje v jejich systémech. A lidé zvenčí jsou zmateni. A nedávná zpráva Wilkinson Barker Knauer, právnická firma specializující se na energetické záležitosti, označila nastavení trhu za těžkopádné, neprůhledné a neustále se měnící.

V únoru provozovatelé z Texasu nevědomky odpojili elektřinu pro zařízení na zemní plyn, která potřebovali k napájení svých elektráren. V červnu došlo k tepelné nouzi, protože mnohem větší výrobní kapacita byla mimo provoz, než se očekávalo, řekl Warren Lasher, vrchní ředitel ERCOT pro systémové plánování.

Není jasné, proč vidíme tolik neplánovaných výpadků, řekl. Těmito problémy jsme hluboce znepokojeni. Provedeme důkladnou analýzu.

Zdálo se, že podobná nouzová situace se ve stejnou dobu rozvíjí v Kalifornii, ale operátoři zjistili, že v provozu je více elektráren, než očekávali.

Rozsáhlé výpadky v Kalifornii loni v létě a v Texasu v únoru ukázaly na nedostatky nedílného systému země a analytických zdrojů jejích operátorů, řekl Shuli Goodman, výkonný ředitel projektu Linux Foundation s názvem LF Energy.

Nemají vhled, který potřebují, řekla. A dělají, že to není problém. Zdá se, že jsme v pořádku s logjamem. Zdá se, že jsme s těmito kataklyzmatickými událostmi v pořádku.