Orkan Marija je poleg številnih drugih uničujočih človeških posledic zapustil otok Portoriko s svojo električno mrežo v ruševinah. Na celotnem otoku je bila moč prekinjena, saj je bilo po ocenah 80 odstotkov njegovih prenosnih in distribucijskih žic onemogočenih. Ko bolnišnice in drugi kritični uporabniki niso mogli dobiti rezervne oskrbe z električno energijo in so se oskrbe z vodo zmanjšale, je daljši izpad postal humanitarna kriza, ki jo je treba še rešiti.
Sorodne vsebine
- Letošnja sončna hiša iz 40. let poganja inovacije in ženske v STEM
Temu sramotnemu izidu bi se morali izogniti z močnim, hitrim zveznim vodstvom. Še več kot pet tednov po neurju je bilo obnovljenih le približno 40 odstotkov omrežja, servis pa ostaja nezanesljiv tudi tam, kjer se napaja.
Ko se postopek okrevanja bliža poti, se številna vprašanja zastavljajo takole: Zakaj obnavljamo omrežje tako, kot je bilo pred nevihto? Ali tega ne moremo uporabiti kot priložnost za oblikovanje sodobnejšega, odpornejšega sistema za obnovljive vire energije? Ali ni to odlična priložnost za nadgradnjo?
Odgovor na ta vprašanja, z mojega vidika, da sem štiri desetletja delal z elektroenergetsko industrijo in raziskal, nima malo povezave s tehnologijami in vsemi, kar je povezano z nekaterimi skoraj nepremostljivimi finančnimi in upravljavskimi izzivi. Pot je naprej, vendar ne bo lahko.
Električni sistem pred Marijo
Pred Marijo je Portoriko imel enega največjih organov javne moči v ZDA, znan kot PREPA, ki je oskrboval 3, 4 milijona ljudi iz 31 elektrarn, 293 podpostaj in 32 000 milj žice. Skoraj polovica njegove generacije je bila iz starih, zelo dragih elektrarn na olje, zaradi česar so cene znašale približno 22 centov na kilovatno uro, med najvišjimi v ZDA Otok ima več sončnih fotovoltaičnih kmetij, vendar dobi okoli 46 odstotkov svoje moči iz nafte in samo približno 3 odstotke od sonca.
V središču vsega tega je PREPA in njena izredno velika vloga v Portoriku. PREPA je z dolgom v višini 9 milijard ameriških dolarjev del spornega postopka refinanciranja, ki je na koncu zahteval kongresne ukrepe. PREPA je tudi največji delodajalec na otoku in ima močne povezave z vodstvom otoka, zato je predloge, za katere se šteje, da negativno vplivajo na PREPA, težko sprejeti. Pred kratkim je otok ustanovil novo energetsko komisijo PREC, ki nadzira načrte, porabo in stopnje PREPA.
Orkan Marija je iztrgal daljnovoda, ki poleg lokalnih uporabnih polov prenašajo moč z bolj oddaljenih delov otoka. (AP Photo / Gerald Herbert) Prizadevanja PREC pri reformi poudarjajo velike izzive, s katerimi se soočajo komunalne službe. Septembra 2016 je PREC izdal ukaz, s katerim je PREPA ukazal, da nekatere svoje naftne elektrarne pretvorijo v plin, ponovno pogajajo o nekaterih pogodbah o visokih cenah obnovljivih virov energije in kupujejo več obnovljive energije.
Aprila 2017 je PREPA izdala nov finančni načrt z izjemno mračnimi perspektivami: zaostanke v vzdrževanju za 4 milijarde dolarjev, izgubo celotne četrtine prodaje v naslednjih 10 letih in nadaljevanje rdečega črnila, kolikor je vidno v oči. Medtem so se razvijalci obnovljivih virov energije, ki so poskušali graditi elektrarne na otoku, soočali z velikimi težavami, kot so bile zapisane v tem spletnem postu.
Nato je tik pred Marijo PREPA razglasila bankrot. Marija je zato uničila mrežo sistema, ki je že bankrotiral, saj je imel težave pri vzdrževanju storitev in plačevanju računov, odpornih na obnovljive medsebojne povezave, in politično težko reformiran.
Predlogi za obnovo z mikro rešetkami
Izziv je torej: čim hitreje obnoviti dostop do energije; 2) začeti graditi dolgoročno odporno in delujočo mrežo; in 3) reformirati porušen regulativni sistem. Po nevihti so strokovnjaki za čisto energijo in podjetja to videli kot odlično priložnost za začetek.
"Portoriko bo vodil novo generacijo čiste energetske infrastrukture, " je zatrdil en solarni izvršni direktor, "in svet bo sledil." Elon Musk je prav tako tvitnil ponudbo za reševanje otoških energijskih težav s Teslovimi solarnimi sistemi in baterijami.
Z nizom sončnih panelov in baterij se lahko skupina stavb, na primer bolnišnica ali soseska, napaja in deluje neodvisno v primeru izpada osrednjega omrežja - v industriji poimenovanega „otočje“.
Če je mogoče varno plačati in varno upravljati, je hitra postavitev teh sistemov solarne mikroreze odličen ukrep, ki prispeva tako k zaustavitvi kot dolgoročnemu prispevku. Te sisteme je mogoče vzpostaviti v nekaj dneh, saj nudijo dovolj moči za pomoč soseskam s kritičnimi potrebami po električni energiji, kot so polnjenje mobilnih telefonov, napajanje bančnih naprav in zagotavljanje električne energije za zdravstveno varstvo in prve odzive.
Hospital del Niño je prvi od številnih projektov za sončno in shranjevalno dejavnost. Hvaležen za podporo okrevanju Portorika z @ricardorossello pic.twitter.com/JfAu11UBYg
- Tesla (@Tesla) 24. oktobra 2017
Vendar pa ti sistemi stanejo več deset tisoč dolarjev in trenutno ni nekega bistvenega načina, da bi jim plačali drugače kot prijaznost tujcev. Tri in pol milijona ljudi bi potrebovalo morda 350.000 teh sistemov - po ceni v milijardah -, da bi zagotovili le del potreb po moči večine družin.
Tudi če stroški niso bili upoštevani, ti razdeljeni sistemi niso nadomestilo za omrežje. Mnogi mislijo, da mikrodreže ne potrebujejo drogov in žic, če pa služijo več zgradbam, uporabljajo skoraj isto mrežo, kot jo uporabljamo danes.
Ko je omrežje obnovljeno, bi morali novi sistemi, neodvisni od omrežja, postati del nove mikrogrupe skupnosti ali omrežij več naprav solarnih plošč, podprtih s shranjevanjem. Te medsebojno povezane sisteme bi lahko "otočili" skupaj, da bi celotna skupnost delovala na delnih, če ne celo popolnih ravneh storitev. S potrebnimi načrtovanji in odobritvami bi lahko ustanovili nove organizacije za moč, ki bi bile morda ločene od PREPA, za financiranje preoblikovanja lokalnih omrežij v bolj prožno obliko.
Torej je pot od trenutne mreže do tiste, ki je veliko bolj čista in prožna, ni pa preprosta ali hitra. Zahtevala bi popolno in hitro obnovo moči z veliko infuzijo kapitala.
Zamenjava generacije iz staranja, neučinkovitega voznega parka v čistih virih PREPA je bistven del te poti. Vendar pa tudi z zelo hitrim tempom potrebujemo mesece, da načrtujemo ekonomičnost, financiranje in inženiring tega prehoda. Pogosteje so potrebna leta in skrbno gospodarsko in finančno načrtovanje, da zberete potrebne milijarde dolarjev kapitala in ga potem pametno porabite.
Trajnostna in prožna pot naprej
Državljani Portorika so pretrpeli velike stiske in tragedije. Kot družba jim zagotovo dolgujemo, da bodo naredili vse, kar je v naši moči, da bi zmanjšali škodo zaradi naslednjega orkana in obnovili hitrost napajanja. Vendar pot do trajnostnega in prožnega omrežja za otok ni tako preprosta, kot so sončni paneli in druga oprema, ki spuščajo zrak na otok, in ob predpostavki, da bo vse dobro. Namig, da bo obnovitev moči z ponovno zasaditvijo trenutnih polov in žic onemogočila bolj porazdeljeno rešitev, ni pravilen, niti ni najbolj pravičen način, da čim prej povrnemo moč vsem.
To ne pomeni, da bi bilo treba namestitev popolnoma neodvisnih sončnih sistemov in mikrodreže na kakršen koli način zavračati. Ob pomembni določbi, da se strojna oprema pravilno vzdržuje, več sonca in prostora za shranjevanje lahko pride na otok prej, bolje.
Na tej točki se omrežje Portorika v bistvu obnavlja kot v preteklosti.
Toda ko se omrežje obnovi čim hitreje, bi se morali začeti načrtovati in inženiring o tem, kako seliti omrežje na manjše odseke, ki se samoohraniti. To mora vključevati vse glavne vidike razvoja in obratovanja elektroenergetskih sistemov, vključno s financiranjem, lastništvom, delovanjem in vzdrževanjem sistemov.
Edini logični način, da Portoriko - in vsak drugi električni sistem, ki je nagnjen k nevihtam -, postane vrsta prožnih in čistih mikro mrežic, da najprej začne delovati celotno omrežje in nato ustvariti odseke, ki se lahko ločijo in delujejo neodvisno, ko težave zaidejo.
Dr. Fox-Penner se zahvaljuje Scottu Sklarju, Philu Hanserju, Sameerju Reddyju, Thomasu McAndrewu in Jennie Hatch za prispevek. Vse napake so njegove.
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru.
