Begrunnelsen for klimaendringer for å transformere det amerikanske energinettet

Nettverket av overføringslinjer som fører elektrisitet over hele USA er gammelt og ikke satt opp for å møte den forventede etterspørselen etter rene energikilder som vind og sol.

For tiden resulterer elektrisitetsproduksjon i 32% av utslipp av karbondioksid i USA, hovedsakelig fra brenning av fossilt brensel som olje, kull og naturgass. Disse drivstoffene transporteres og brennes der elektrisitet er nødvendig.

Men rimelige utslippsfrie energikilder, som sol og vind, er bare rikelig på steder der solen skinner eller det blåser, og det er ikke nødvendigvis i nærheten av boliger og bedrifter. Dessuten kommer etterspørselen etter elektrisitet til å stige ettersom fossilt brensel gradvis erstattes for en rekke andre bruksområder, for eksempel elektriske kjøretøy og varmepumper.

Å holde lysene på og luften ren vil kreve mye ny overføring.

'A double whammy': Alder og plassering

Det meste av det amerikanske elektriske nettet var bygget på 1960- og 1970-tallet. For tiden er over 70 % av det amerikanske strømnettet mer enn 25 år gammelt, ifølge Det hvite hus.

Det skaper "sårbarhet", Det amerikanske energidepartementet sa i en kunngjøring om et initiativ inkludert i president Bidens bipartisan infrastrukturlov for å katalysere investeringer i landets nett.

I 2021, det siste året det er tilgjengelig data for, var amerikanske strømkunder uten strøm i litt lenger enn syv timer i gjennomsnitt, ifølge data fra US Energy Information Administration. Mer enn fem av disse syv timene var under det EIA kaller "store hendelser", inkludert snøstormer, orkaner og skogbranner. Det er en betydelig økning fra gjennomsnittet på tre til fire timer for strømbrudd mellom 2013 (det første året dataene er tilgjengelige) og 2016, og hovedårsaken er ekstremvær.

"Ekstreme værhendelser som Dixie Wildfire, orkanen Ida og 2021 Texas Freeze har gjort det klart at USAs eksisterende energiinfrastruktur ikke vil tåle de vedvarende virkningene av ekstreme værhendelser ansporet av klimaendringer," sier det amerikanske energidepartementet.

Overføringsinfrastruktur varer mellom 50 og 80 år, ifølge en presentasjon fra 2021 fra rådgivningsfirmaet, Brattle-gruppen. Å erstatte overføringsinfrastruktur som har nådd aldersgrensen vil sannsynligvis koste anslagsvis 10 milliarder dollar i året, ifølge Brattle Group-analysen.

American Electric Power, et energiselskap som eier 40,000 XNUMX miles med overføringsmil, har sagt at 30 % av overføringslinjene vil trenge utskifting i løpet av de neste 10 årene, som fremhevet av en 2022-rapport fra overføringspolitisk gruppe, Grid Strategies.

I tillegg til den økende alderen er plasseringen av de eksisterende overføringslinjene et problem.

Fossilt brensel som olje, kull og naturgass transporteres vanligvis med jernbaner eller rørledninger, og brennes deretter i kraftverk nær byer.

Elektrisitetsindustrien i USA vokste opp gjennom et lappeteppe av lokale energiselskaper som møter lokal etterspørsel, Rob Gramlich, Grunnleggeren av Rutenettstrategier, fortalte CNBC. Systemet med overføringslinjer i USA ble bygget for å tjene den modellen for energiproduksjon.

Rene energikilder, som vind og sol, slipper ikke utslipp av klimagasser, men energien som genereres må flyttes fra der vinden og solen er sterkest til der elektrisiteten faktisk brukes.

Det gjelder spesielt for å utnytte den høyeste kvaliteten på vindenergi, forklarte Princeton-professor Jesse Jenkins, en energisystemingeniør i makroskala.

«Vindturbinkraft skalerer med vindhastigheten i terninger. Det betyr at de beste vindkraftstedene er åtte ganger mer produktive enn de verste, mot bare dobbelt så produktive for solenergi, sa Jenkins.

«Den større grad av variasjon i vindkraftpotensialet betyr at vi må bygge vindparker der det blåser veldig, og det har en tendens til å ikke være der for mange mennesker bor! Så vindkraftutvikling er en stor driver for utvidede overføringsbehov, sa Jenkins til CNBC.

Det er lettere å bygge solcellepaneler nær der de trengs, men "ikke slik for vindparker," sa Jenkins.

Kombinasjonen av en aldrende infrastruktur som trenger kostbare oppgraderinger og et energinett går ikke der rene - og billige - former for fornybar energi er plassert, er "dessverre en dobbel sjokk for forbrukerne," sa Gramlich til CNBC.