Prema brojevima – Spasavanje Kalifornije od energetske apokalipse

Nekoliko dana prije vikenda za Praznik rada, kalifornijski odbor za vazdušne resurse izglasao je zabranu prodaje automobila na benzin do 2035. godine, čime se potencijalno zatvaraju vrata za ono što je dugo bila najpoznatija "kultura automobila" na benzin bilo gdje u svijetu. Sjedinjene Države. Kasnije iste sedmice, kalifornijski operater električne mreže, poznat kao Kalifornijski nezavisni operater sistema, izdao je upozorenje o predstojećoj prekomjernoj upotrebi električne mreže i zamolio sve građane Kalifornije koji dobrovoljno posjeduju ili upravljaju električnim vozilima da ih ne naplaćuju od 31. avgusta do 6. septembra – u suštini, tokom vikenda praznika rada – ili barem da im ne naplaćujemo između 4:00 i 9:00. Suprotstavljenost ova dva događaja tako bliska u vremenu ne može biti više ilustrativna za neuspješno planiranje Kalifornije kada je u pitanju prelazak na energetsko okruženje koje nije zasnovano na fosilnim gorivima.

Za početak, gore opisana dobrovoljna ograničenja punjenja električnih vozila mogla bi funkcionirati za one koji svoja električna vozila koriste diskreciono, ali pošto država žuri da elektrifikuje gotovo sve ostalo, i kako veliki gradovi poput San Francisca i Berkeleya zabranjuju upotrebu prirodnog plina u budućoj gradnji zgrada, budući stresovi na električnoj mreži mogu, i imat će dublje i dramatičnije posljedice koje se ne mogu tako lako ublažiti jednostavnim zamolbom od volontera da ne koriste ili ne pune svoja električna vozila (ili koriste električnu energiju za bilo koje druge uobičajene i često neophodne svrhe).

U međuvremenu, krajem sedmice, Kalifornija je usvojila budžet kojim su uvedena nova ograničenja na bušenje nafte i plina, dodijeljene milijarde za programe čiste energije, pomaknuta država ka većoj elektrifikaciji i mandat Kaliforniji da dobije 90% svoje energije iz obnovljivih izvora do 2030.

S obzirom na važnost pouzdane i isplative energije za gotovo svaki aspekt našeg svakodnevnog života, možda bi bilo vrijedno pokušati ispitati šta bi Kaliforniji zapravo trebalo da bi se u potpunosti pomaknula ka svom cilju da bude država koja se napaja električnom energijom. Na ovaj način možemo "pratiti nauku" i ispitati postoji li realan i ostvariv put ka potpunoj elektrifikaciji za Kaliforniju, i ako postoji, odrediti šta bi to zapravo podrazumijevalo, umjesto da nudimo floskule i optimistične projekcije koje možda neće biti u skladu sa stvarnošću.

Ispod je Sankey dijagram trenutnih energetskih inputa i izlaza u Kaliforniji. Podaci dolaze iz 2019. godine, posljednje dostupne godine. Pokazuje sljedeće:

• Kalifornija proizvodi samo oko 596 triliona britanskih termalnih jedinica (TBTTBT
  U) električne energije. Golden State također uvozi još 258. Tako je ukupna potrošnja električne energije u Kaliforniji bila 854 TBTU u svim područjima.
• Transport troši 3069 TBTU da bi proizveo 644 TBTU “korisne” energije. Većina ovih gubitaka je zbog neefikasnosti motora sa unutrašnjim sagorevanjem (ICE) koji gube toplotu unutar motora i drugih mehaničkih gubitaka.
• Samo 2.6 TBTU od 3069 TBTU koji idu u transport dolazi od električne energije. To bi uključivalo sve vozove, kolica, automobile i druga prevozna sredstva. Ministarstvo energetike Sjedinjenih Država procjenjuje efikasnost električne energije za pogon snage od 60% (ICE su bliže 21%).
• Pod pretpostavkom da je cijela naftna ruta za vozila električna, bez promjene u ukupnom prometu, možemo procijeniti da Kaliforniji treba istih 644 TBTU korisne energije. Uz efikasnost od 60%, to znači da Kaliforniji treba 644/0.60= 1073 TBTU električne energije SAMO ZA TRANSPORT.
• To je povećanje potrošnje električne energije od 1073-2.6 = 1071.4 TBTU.
• To je povrh već potrošenih 854 TBTU, tako da (1071.4+854)/854=2.25x trenutna potrošnja električne energije.
• Pod pretpostavkom da Kalifornija mora proizvesti ovoliko električne energije da bi zadovoljila svoje ukupne potrebe, govorimo o povećanju (1071.4+ 596)/ 596= 2.79x trenutne električne proizvodnje.
• Dakle, pod pretpostavkom da postojeća električna mreža u Kaliforniji može čak podnijeti dodatnu snagu (što je, kako se vidi posljednjih dana, vrlo malo vjerovatno), Kalifornija mora radikalno povećati svoju električnu snagu na više od dva puta više od one koju trenutno proizvodi kako bi proizvela dovoljno električne energije za zadovolji svoje buduće potrebe, posebno pri prelasku na okruženje motornih vozila bez benzina.

Očigledno, malo je vjerovatno da će ove pretpostavke i trenutni nivoi korištenja i transporta energije ostati statični do 2035. godine, tako da bi planeri trebali pretpostaviti da će im trebati više energije nego što je predviđeno ovim brojevima da bi zadovoljili potražnju za električnom energijom u 2035. godini. međutim, kalifornijski ISO (tj. nezavisni i federalno regulirani entitet koji koordinira regionalni prijenos na električnoj mreži) bi morao biti u stanju poboljšati električnu mrežu kako bi mogao, barem, nositi ovoliko energije i to učiniti efikasno i sigurno. Ovo bi vjerovatno zahtijevalo milijarde dolara novih investicija.

Kada bi sve ili čak većina ovoga bilo izvodljivo, ostala bi dva ključna pitanja o tome zašto i kako se to može učiniti:

Prvo, hoće li kalifornijski ekolozi uopće dozvoliti da se državna električna infrastruktura i proizvodni kapaciteti uopće poboljšaju? Čini se čudnim postavljati ovo pitanje, s obzirom na to da je cijeli razlog prelaska na električnu energiju spašavanje naše ekologije i okoliša, ali to je gledanje na stvari na makro nivou, a ne na mikro nivou. Svaka planirana nadogradnja kalifornijske električne mreže vjerovatno će se suočiti sa lokalnim otporom zaštite okoliša, kao i gotovo sva nova infrastruktura. Da li je kalifornijska politička klasa spremna da se suoči sa ekološkom opozicijom za veće potencijalno ekološko dobro? Do sada, malo je dokaza da će tako biti. Zapravo, nešto poput ovoga se nedavno dogodilo kada su 2021. ekolozi iz Mainea i druge grupe koje su se protivile planu Massachusettsa da instalira dalekovod u udaljenim regijama Mainea za snabdijevanje ekološki prihvatljivom hidroenergetskom energijom od provincije Quebec do Massachusettsa glasale za Državni referendum da osujeti planove Massachusettsa. Najviši sud u Mejnu od tada je presudio da je referendum neustavan, ali ostaje poenta da se čak ni od ekološke zajednice ne može očekivati ​​da podrži poboljšanja električne infrastrukture čiji je cilj olakšati prelazak sa fosilnih goriva na mnogo čistije oblike proizvodnje električne energije.

Drugo, i možda najvažnije, kako će Kalifornija proizvesti to izuzetno povećanje električne energije? Upravo usvojeni državni budžet za 2023. zahtijeva 90% proizvodnje energije iz obnovljivih izvora do 2030. godine, ali također poništava zatvaranje nuklearnih elektrana u Diablo Canyonu, za koje je planirano da budu ugašene do 2025. godine, ali samo do 2030. godine, ciljanog datuma. za 90% promjene na obnovljive izvore energije.

Dakle, šta će biti izvor ovog neosporno neophodnog povećanja proizvodnje električne energije? Država traži da to ne bude ugalj ili prirodni gas. Umjesto toga, odgovor, i po izboru i sada po mandatu države Kalifornije, jesu obnovljivi izvori energije poput sunca i vjetra. Kalifornija, naravno, posjeduje neke od najpovoljnijih uslova za proizvodnju oba oblika obnovljive energije. Ipak, čini se da je sugestija da će ovo ogromno povećanje proizvodnje električne energije dolaziti samo iz obnovljivih izvora u narednih osam godina prilično nategnuta, i teško je vidjeti kako to može odgovoriti na pitanje pouzdanosti. Ono o čemu govorimo je politička, socijalna i ekonomska promjena u našoj najnaseljenijoj državi u razmjerima iu vremenskom okviru koji nikada prije nije pokušan. Racionalno je biti skeptičan u pogledu šansi Kalifornije da to izvede.

Ipak, nadajmo se iskreno da će Kalifornija uspjeti. Svi se slažemo da prelazak na čistije izvore energije što je brže moguće nije samo dobra politika, već je i stvar nužnosti, posebno imajući u vidu sve očiglednije posledice klimatskih promjena. Međutim, činiti to uglavnom po nalogu vlade, uz naizgled malo razmišljanja i bez pravog plana kako će to biti urađeno, rijetko je recept za uspjeh. Drugim riječima, želja – ili u ovom slučaju, dekretiranje – to ne čini takvim. Možda bi alternativa bila da izvršimo brojke, da pratimo nauku da saznamo šta zapravo treba da uradimo i kako bismo zapravo mogli da stignemo do toga, a zatim da pokušamo da zaokružimo političku volju da to učinimo. To će zahtijevati mnogo odricanja i kompromisa u političkom i ekonomskom spektru, a za to ne postoji prečica. Bolje je početi sada.

VIŠE OD FORBESAU velikoj pobjedi za nuklearnu energiju, kalifornijski zakonodavci glasaju za spašavanje Diablo kanjonaBy Robert Bryce
WburVisoki sud u Maineu presudio je da je blokada koridora električne energije na referendumu neustavna
VIŠE OD FORBESAGlasači u državi Maine odbijaju prijenos obnovljive energijeBy Daniel Markind

LlnlDijagrami toka energije
USA TODAYKalifornija unapređuje niz klimatskih zakona, uključujući ograničenja bušenja i ciljeve čiste energije
Bing