Kejutan Masa Depan Ada Untuk Industri Utiliti Elektrik

Ini merupakan tahun yang penuh kegelisahan dalam industri utiliti elektrik, bukan untuk apa yang telah berlaku tetapi apa yang hampir berlaku.

Grid kuasa ERCOT Texas datang dalam beberapa watt beban lampau pada musim panas lalu apabila termometer meningkat dan orang Texas menaikkan semula termostat mereka untuk menyejukkan. "Berbulu" ialah cara seorang eksekutif utiliti menggambarkan situasi itu.

Begitu juga, California hampir mengalami pemadaman tetapi mungkin telah diselamatkan oleh rayuan kepada pengguna daripada Gavin Newsom California, meminta sekatan penggunaan elektrik. Haba yang tidak pernah berlaku sebelum ini membakar negeri dengan suhu mencecah 116 darjah F di sesetengah tempat.

Tetapi suasana di seluruh industri - dalam tinjauan tidak saintifik saya sendiri - adalah salah satu keterujaan yang besar, kerana negara meningkatkan pengangkutan dan pembuatannya, dibuai dengan kebimbangan sebenar bahawa jangkaan tidak dapat dipenuhi. Industri ini dicabar dan berminat untuk menangani lima bidang kejutan masa depan.

Tekanan

Seluruh industri berada di bawah tekanan daripada orang ramai, suruhanjaya utiliti dan kerajaan persekutuan untuk mengurangkan pelepasan karbon kepada 50 peratus daripada paras 2005 menjelang 2030, dan mencapai sifar bersih menjelang 2050. Di seluruh lembaga terdapat kesanggupan untuk mencuba.

Sesetengah utiliti mengatakan mereka pasti mereka boleh mencapai sasaran tersebut. Presiden Florida Power & Light Eric Silagy memberitahu saya mereka akan mencapai sasaran sifar bersih mereka menjelang 2045.

Orang lain tidak begitu pasti. Ambil CPS Energy, utiliti perbandaran yang berkhidmat di San Antonio: Ia mempunyai komitmen terbesar untuk solar di Texas tetapi juga sedang bergelut untuk menutup penjanaan arang batu yang sangat boleh dipercayai dan tidak dapat berbuat demikian tanpa gas sebagai bahan api penghubung.

Presiden CPS Energy Rudy Garza meletakkan cabaran dengan cara ini: “Sebagai utiliti dan industri yang sedang berkembang dalam peralihan, kami melihat gas asli sebagai bahan api peralihan yang mantap yang boleh kami gunakan untuk mengekalkan kebolehpercayaan penjanaan jangka pendek dan memberi kami masa untuk membangunkan dan menyepadukan teknologi baru muncul, termasuk penukaran penjanaan gas asli untuk beroperasi pada bahan api hidrogen, untuk mencapai matlamat kami di bawah Pelan Tindakan dan Penyesuaian Iklim City of San Antonio.”

Beliau berkata pasukan CPS Energy sedang bekerjasama dengan pemimpin industri untuk menilai teknologi baharu dalam penjanaan geoterma dan nuklear, dan penyimpanan tenaga berskala besar dan jangka panjang.

Kata-kata Garza bergema dengan orang lain dalam industri. Utiliti bersedia untuk berubah, berusaha untuk berubah, tetapi ia tidak boleh berjalan lebih pantas daripada teknologi inovatif digunakan.

Permintaan Masa Depan

Anggaran berbeza-beza pada pertumbuhan dalam permintaan elektrik, tetapi terdapat persetujuan umum, disokong oleh banyak kajian, bahawa permintaan boleh berganda atau menjelang 2050 — yang telah menjadi tarikh sasaran yang melampaui masa depan dengan terlalu banyak perkara yang tidak diketahui.

Sukar untuk melihat bagaimana permintaan yang berganda dapat dipenuhi tanpa sejumlah besar gas asli dalam campuran.

Gas menyumbang 38 peratus daripada penjanaan negara, dan arang batu 22 peratus. Lima puluh peratus daripada generasi perlu bersara sementara permintaan meningkat dua kali ganda. Jumlah yang sukar untuk diduakan.

Namun industri sedang mencuba.

Duane Highley, Ketua Pegawai Eksekutif Persatuan Transmisi dan Penjanaan Tri-State, Inc., yang sebenarnya meliputi empat negeri Barat, berkata, “Dalam dekad ini, peralihan tenaga bersih Tri-Negeri akan mencapai matlamat pengurangan 80 peratus gas rumah hijau Colorado apabila kami menamatkan sumber arang batu dan menambah angin, suria dan simpanan yang ketara. Untuk mengekalkan kebolehpercayaan dan keterjangkauan, pemodelan terbaharu kami menunjukkan keperluan untuk sumber gas asli pada penghujung dekad yang membantu memastikan lampu menyala apabila sumber boleh diperbaharui tersebut tidak mencukupi untuk menampung beban ahli kami.”

Highley seterusnya berkata bahawa Tri-State "akan menggunakan banyak tenaga bersih, dengan matlamat untuk 70 peratus tenaga bersih digunakan dalam sistem kami menjelang 2030, tetapi dalam pasaran semasa keperluan kekal untuk sumber yang boleh dihantar."

Banyak utiliti berada dalam kedudukan yang sama: Mereka memacu untuk mendapatkan lebih banyak kuasa boleh diperbaharui tetapi bimbang tentang kebolehpercayaan dan ketidakstabilan sistem mereka jika mereka kehilangan terlalu banyak kuasa boleh dihantar - kuasa yang boleh diramalkan atas bekalan permintaan.

Menunggu Teknologi

Bagi industri, teknologi adalah kad liar. Banyak soalan:

· Berapa lamakah masa sebelum hidrogen menjadi pilihan perancangan yang berdaya maju?

· Adakah terdapat kemajuan dalam penangkapan, penggunaan dan penyimpanan karbon yang akan menjimatkan sebahagian daripada pelaburan fosil?

· Adakah storan bateri akan bertambah baik supaya hari penyimpanan dalam bateri tersedia?

· Adakah reaktor modular kecil akan siap, dilesenkan dan boleh digunakan dalam kuantiti tidak lama lagi untuk dimasukkan ke dalam rancangan untuk mencapai sifar bersih pada tahun 2050?

Clinton Vince, pengerusi amalan tenaga AS di Dentons, berkata, "Perundangan terkini akan membenarkan sejumlah besar wang mengalir ke dalam inisiatif penyahkarbonan di kedua-dua bahagian penawaran dan permintaan, dengan insentif cukai untuk segala-galanya daripada yang boleh diperbaharui kepada penangkapan karbon, penggunaan dan penyimpanan kepada nuklear, dan pembiayaan yang besar untuk teknologi baharu.”

Teka-teki Transmisi

Amerika Syarikat memerlukan lebih banyak penghantaran. Itu adalah kebenaran dalam industri utiliti dan dalam pentadbiran Biden, yang mencurahkan wang ke dalam transmisi baharu.

Tetapi berapa banyak yang boleh dilaksanakan?

Sebaik-baiknya, barisan baharu akan terbentang dari padang rumput yang dihanyutkan angin dan padang pasir yang ditenggelami matahari di Barat ke kawasan permintaan tinggi di Timur. Semakan realiti industri: Itu tidak akan berlaku. Sebaliknya, terdapat langkah untuk menyokong grid dengan talian pendek, transmisi baharu dan pendawaian semula penyambung lama dengan talian voltan lebih tinggi. Lebih banyak penghantaran antara wilayah disyorkan dalam kajian baharu yang dijalankan oleh GE Energy untuk Majlis Pertahanan Sumber Asli.

Michael Skelly, presiden Grid United, sebuah syarikat baru yang berpangkalan di Houston, sedang mengusahakan rancangan untuk membina garisan yang akan berjalan kira-kira 300 batu dari berhampiran Pueblo, Colorado ke panhandle Oklahoma. Projek itu, dinamakan Three Corners Connector, akan menjadi 520 HVDCVDC
pemasangan. Garisan seperti ini ialah satu cara untuk menjadikan grid lebih tahan lama dengan meningkatkan aliran elektrik antara grid Barat dan Timur, dan ERCOT. Memperkukuh grid, bukan membuatnya semula. Memindahkan kuasa boleh dihantar ialah satu bentuk storan, kata Skelly.

Data dan Elektronik Kuasa

Data ialah pemain baharu dalam ruang utiliti. Ia memainkan peranan yang besar dalam membentuk semula utiliti dan menghubungkan banyak bidang kepentingan utiliti baharu – seperti sumber tenaga teragih, pengurusan sisi permintaan dan mikrogrid — dan sedang mewujudkan utiliti maya.

Elektrik dahulunya mengalir dari stesen penjanaan kepada pengguna, sedangkan ia kini boleh mengalir kedua-dua arah, dan terpulang kepada elektronik kuasa yang canggih untuk menguruskan aliran itu.

Enjin terbesar di dunia, 3,000 utiliti AS, mesti mencipta semula diri mereka sendiri tanpa keupayaan untuk menutup dan memasang semula. Lampu mesti dan akan kekal menyala.