V številkah – reševanje Kalifornije pred energetsko apokalipso

Nekaj ​​dni pred vikendom ob prazniku dela je kalifornijski odbor za zračne vire izglasoval prepoved prodaje avtomobilov z bencinskim motorjem do leta 2035, s čimer bi zaprl vrata že dolgo najbolj znani bencinski "avtomobilski kulturi" kjerkoli v svetu. Združene države. Kasneje istega tedna je kalifornijski operater električnega omrežja, znan kot California Independent System Operator, izdal opozorilo o bližajoči se prekomerni uporabi električnega omrežja in prosil vse Kalifornijce, ki imajo v lasti ali upravljajo električna vozila, naj jih od 31. avgusta do 6. septembra ne polnijo – v bistvu čez vikend ob prazniku dela – ali pa jih vsaj ne zaračunavati med 4 in 00. Sočitev teh dveh časovno tako blizu dogodkov ne bi mogla biti bolj ilustrativna za spodletelo načrtovanje Kalifornije, ko gre za prehod na energetsko okolje brez fosilnih goriv.

Za začetek bi lahko zgoraj opisane prostovoljne omejitve polnjenja električnih vozil delovale za tiste, ki svoja električna vozila uporabljajo po lastni presoji, a ker država hiti z elektrifikacijo skoraj vsega drugega in ker velika mesta, kot sta San Francisco in Berkeley, prepovedujejo uporabo zemeljskega plina v prihodnji gradnji stavb imajo lahko in bodo imele prihodnje obremenitve električnega omrežja globlje in dramatične posledice, ki jih ni mogoče tako zlahka ublažiti s preprosto prošnjo prostovoljcem, naj ne uporabljajo ali polnijo svojih električnih vozil (ali uporabljajo elektriko za kakršno koli druge običajne in pogosto potrebne namene).

Medtem je konec tedna Kalifornija sprejela proračun, ki je uvedel nove omejitve za vrtanje nafte in plina, dodelil milijarde za programe čiste energije, usmeril državo k večji elektrifikaciji in Kaliforniji naložil, da do leta 90 pridobi 2030 % svoje energije iz obnovljivih virov.

Glede na pomen zanesljive in stroškovno učinkovite energije za tako rekoč vse vidike našega vsakdanjega življenja, bi bilo morda vredno poskusiti preučiti, kaj bi Kalifornija dejansko potrebovala, da bi se v celoti premaknila k svojemu cilju, da postane država na električni pogon. Na ta način lahko »sledimo znanosti« in preverimo, ali sploh obstaja realna in dosegljiva pot do popolne elektrifikacije Kalifornije, in če je tako, ugotovimo, kaj bi to dejansko pomenilo, namesto da ponujamo floskule in optimistične napovedi, ki morda niso skladno z realnostjo.

Spodaj je Sankeyjev diagram trenutnih vložkov in izhodov energije v Kaliforniji. Podatki prihajajo iz leta 2019, zadnjega razpoložljivega leta. Prikazuje naslednje:

• Kalifornija proizvede le približno 596 bilijonov britanskih toplotnih enot (TBTTBT
  U) električne energije. Golden State uvozi še 258. Tako je bila skupna poraba električne energije v Kaliforniji 854 TBTU na vseh območjih.
• Transport porabi 3069 TBTU, da proizvede 644 TBTU "uporabne" energije. Večina te izgube je posledica neučinkovitosti motorjev z notranjim zgorevanjem (ICE), ki izgubljajo toploto znotraj motorja in drugih mehanskih izgub.
• Le 2.6 TBTU od 3069 TBTU, namenjenih transportu, prihaja iz električne energije. To bi vključevalo vse vlake, vozičke, avtomobile in druga prevozna sredstva. Ministrstvo za energijo Združenih držav ocenjuje, da je učinkovitost električne energije za pogon moči 60 % (ICE-ji so bližje 21 %).
• Ob predpostavki, da je celotna naftna pot za vozila električna, brez sprememb v celotnem prometu, lahko ocenimo, da Kalifornija potrebuje enakih 644 TBTU koristne energije. S 60-odstotno učinkovitostjo to pomeni, da Kalifornija potrebuje 644/0.60= 1073 TBTU električne energije SAMO ZA PREVOZ.
• To je povečanje porabe električne energije za 1073-2.6 = 1071.4 TBTU.
• To je poleg že porabljenih 854 TBTU, torej (1071.4+854)/854=2.25x trenutna poraba električne energije.
• Ob predpostavki, da mora Kalifornija proizvesti toliko električne energije, da zadovolji svoje skupne potrebe, govorimo o povečanju (1071.4+ 596)/596= 2.79x trenutne proizvodnje električne energije.
• Ob predpostavki, da obstoječe kalifornijsko električno omrežje sploh lahko prenese dodatno moč (kar je, kot smo videli v zadnjih dneh, zelo malo verjetno), mora Kalifornija radikalno povečati svojo električno proizvodnjo na več kot dvakrat več kot trenutno proizvaja, da bi ustvarila dovolj električne energije za zadovoljiti svoje prihodnje potrebe, zlasti ob prehodu na okolje motornih vozil brez bencinskega pogona.

Očitno je malo verjetno, da bodo te predpostavke in trenutne ravni porabe energije in transporta ostale nespremenjene do leta 2035, zato bi morali načrtovalci domnevati, da bodo potrebovali več energije, kot je predvideno v teh številkah, da bi zadovoljili povpraševanje po električni energiji leta 2035. Kot izhodišče vendar pa bi moral biti kalifornijski ISO (tj. neodvisen in zvezno reguliran subjekt, ki usklajuje regionalni prenos v električnem omrežju) sposoben izboljšati električno omrežje, tako da bi lahko preneslo vsaj toliko energije in to učinkovito in varno. To bi verjetno zahtevalo milijarde dolarjev novih naložb.

Če bi bilo vse ali celo večina tega izvedljivo, bi ostali dve najpomembnejši vprašanji o tem, zakaj in kako je to mogoče storiti:

Prvič, ali bodo kalifornijski okoljevarstveniki sploh dovolili, da se državna električna infrastruktura in proizvodna zmogljivost sploh izboljšata? Zdi se nenavadno zastaviti to vprašanje, glede na to, da je glavni razlog za prehod na elektriko reševanje naše ekologije in okolja, toda to je pogled na stvari na makro ravni v nasprotju z mikro ravni. Vsaka načrtovana nadgradnja kalifornijskega električnega omrežja bo verjetno naletela na lokalno okoljsko nasprotovanje, tako kot skoraj vsa nova infrastruktura. Ali se je kalifornijski politični razred pripravljen soočiti z okoljsko opozicijo za večjo potencialno okoljsko dobro? Do zdaj je malo dokazov, da bo. Pravzaprav se je nekaj takega nedavno zgodilo, ko so leta 2021 okoljevarstveniki Mainea in druge skupine, ki so nasprotovale načrtu Massachusettsa za postavitev daljnovoda na dolge razdalje v oddaljenih regijah Maina za dobavo okolju prijazne hidroenergije iz province Quebec v Massachusetts, glasovale za Državni referendum, ki bo preprečil načrte Massachusettsa. Najvišje sodišče v Mainu je od takrat razsodilo, da je referendum neustaven, vendar ostaja stvar, da niti od okoljske skupnosti ni mogoče pričakovati, da bo podprla izboljšave električne infrastrukture, katerih cilj je olajšati prehod od fosilnih goriv k veliko čistejšim oblikam proizvodnje električne energije.

Drugič, in morda najpomembnejše, kako bo Kalifornija ustvarila to izjemno povečanje električne energije? Pravkar sprejeti državni proračun za leto 2023 zahteva 90-odstotno proizvodnjo energije iz obnovljivih virov do leta 2030, hkrati pa odmika zaprtje jedrskih elektrarn v kanjonu Diablo, ki naj bi bile zaprte do leta 2025, vendar le do leta 2030, ciljnega datuma. za 90 % spremembo na obnovljive vire.

Kaj bo torej vir tega nesporno potrebnega povečanja proizvodnje električne energije? Država zahteva, da ne gre za premog ali zemeljski plin. Namesto tega je odgovor, tako po lastni izbiri kot zdaj po mandatu države Kalifornija, obnovljivi viri energije, kot sta sonce in veter. Kalifornija ima seveda nekaj najbolj ugodnih pogojev za proizvodnjo obeh oblik obnovljive energije. Kljub temu se zdi domneva, da bo to ogromno povečanje proizvodnje električne energije v naslednjih osmih letih izvirala samo iz obnovljivih virov, precej pretirana in težko je videti, kako lahko to odgovori na vprašanje zanesljivosti. To, o čemer govorimo, je politična, družbena in gospodarska sprememba v naši najbolj naseljeni državi v obsegu in v časovnem okviru, ki še nikoli ni bil poskusen. Racionalno je biti skeptičen glede možnosti Kalifornije, da to izpelje.

Vendar iskreno upajmo, da bo Kaliforniji uspelo. Vsi se strinjamo, da čim hitrejši prehod na čistejše vire energije ni le dobra politika, ampak tudi nujen, zlasti glede na vse bolj očitne posledice podnebnih sprememb. Vendar pa je to, da se to počne predvsem po vladnem naročilu, z navideznim malo premislekom pred tem in brez pravega načrta, kako se bo to izvedlo, redko recept za uspeh. Z drugimi besedami, želja – ali v tem primeru odrejanje – ne pomeni, da je tako. Morda bi bila alternativa preračunavanje številk, spremljanje znanosti, da bi ugotovili, kaj pravzaprav moramo storiti in kako bi dejansko lahko dosegli cilj, nato pa poskušali pridobiti politično voljo za to. To bo zahtevalo veliko žrtev in kompromisov v celotnem političnem in gospodarskem spektru, bližnjice za to pa ni. Bolje začeti zdaj.

VEČ OD FORBESV veliki zmagi za jedrsko energijo so kalifornijski zakonodajalci glasovali za rešitev kanjona DiabloBy Robert Bryce
WburVrhovno sodišče v Mainu je razsodilo, da je bil referendum volivcev, ki blokira koridor moči, neustaven
VEČ OD FORBESVolivci v Mainu zavračajo prenos obnovljive energijeBy Daniel Markind

LlnlDiagrami pretoka energije
USA TodayKalifornija spodbuja vrsto podnebne zakonodaje, vključno z omejitvami vrtanja in cilji čiste energije
bing