Pagal skaičius – Kalifornijos išgelbėjimas nuo energijos apokalipsės

Likus kelioms dienoms iki Darbo dienos savaitgalio, Kalifornijos oro išteklių valdyba nubalsavo už draudimą parduoti benzinu varomus automobilius iki 2035 m. Jungtinės Valstijos. Vėliau tą pačią savaitę Kalifornijos elektros tinklo operatorius, žinomas kaip Kalifornijos nepriklausomas sistemos operatorius, paskelbė įspėjimą apie gresiantį elektros tinklo perteklinį naudojimą ir paprašė visų Kalifornijos gyventojų, kurie turi arba savanoriškai eksploatuoja elektrines transporto priemones, jų neįkrauti nuo rugpjūčio 31 d. iki rugsėjo 6 d. iš esmės per Darbo dienos savaitgalį – arba bent jau neapmokestinti jų nuo 4:00 iki 9:00 val. Šių dviejų įvykių, taip artimų laike, sugretinimas negali labiau parodyti nesėkmingo Kalifornijos planavimo, kai kalbama apie perėjimą prie ne iškastinio kuro energijos aplinkos.

Pirmiausia, pirmiau aprašyti savanoriški elektromobilių įkrovimo apribojimai gali tikti tiems, kurie savo elektromobilius naudoja savo nuožiūra, tačiau valstybė skuba elektrifikuoti praktiškai visa kita, o dideli miestai, tokie kaip San Franciskas ir Berklis, uždraudžia jas naudoti. dėl gamtinių dujų kiekio ateityje statant pastatus, būsimas įtempis elektros tinklui gali turėti ir turės rimtesnių ir dramatiškesnių pasekmių, kurių negalima taip lengvai sumažinti tiesiog paprašius savanorių nenaudoti ir nekrauti savo elektrinių transporto priemonių (arba nenaudoti elektros kiti įprasti ir dažnai reikalingi tikslai).

Tuo tarpu savaitės pabaigoje Kalifornija patvirtino biudžetą, kuriame buvo nustatyti nauji naftos ir dujų gręžimo apribojimai, milijardai skirti švarios energijos programoms, valstija buvo perkelta į daugiau elektrifikacijos ir įpareigota Kaliforniją iki 90 m. gauti 2030 % energijos iš atsinaujinančių šaltinių.

Atsižvelgiant į patikimos ir ekonomiškos energijos svarbą beveik kiekvienam mūsų kasdienio gyvenimo aspektui, gali būti verta pabandyti ištirti, ko Kalifornijai iš tikrųjų reikėtų, kad būtų galima visiškai pasiekti tikslą – būti elektra varoma valstybe. Tokiu būdu galime „sekti mokslu“ ir ištirti, ar yra realus ir pasiekiamas kelias į visišką Kalifornijos elektrifikaciją, o jei taip, nustatyti, ką tai iš tikrųjų reikš, užuot siūlę banalybes ir optimistines prognozes, kurios gali būti netikros. atitinka tikrovę.

Žemiau yra Kalifornijos dabartinės energijos įvesties ir išvesties Sankey diagrama. Duomenys gauti iš 2019 m., paskutinių turimų metų. Tai rodo šiuos dalykus:

• Kalifornijoje pagaminama tik apie 596 trilijonus britų šiluminių vienetų (TBTTPK
  U) elektros energijos. Auksinė valstija taip pat importuoja dar 258. Taigi bendras Kalifornijos elektros energijos suvartojimas buvo 854 TBTU visose srityse.
• Transportas sunaudoja 3069 TBTU, kad būtų pagaminta 644 TBTU „naudingos“ energijos. Didžioji dalis šių nuostolių atsiranda dėl neefektyvaus vidaus degimo variklio (ICE) šilumos praradimo variklio viduje ir kitų mechaninių nuostolių.
• Tik 2.6 TBTU iš 3069 TBTU, skirto transportuoti, gaunama iš elektros energijos. Tai apimtų visus traukinius, troleibusus, automobilius ir kitas transporto priemones. Jungtinių Valstijų Energetikos departamentas apskaičiavo, kad elektros energijos vartojimo efektyvumas yra 60% (ICE yra arčiau 21%).
• Darant prielaidą, kad visas transporto priemonių naftos maršrutas yra elektrinis, o bendras eismas nesikeičia, galime apskaičiuoti, kad Kalifornijai reikia tų pačių 644 TBTU naudingos energijos. Esant 60 % efektyvumui, Kalifornijai reikia 644/0.60= 1073 TBTU elektros energijos TIK TRANSPORTUOTI.
• Tai yra 1073–2.6 = 1071.4 TBTU elektros suvartojimo padidėjimas.
• Tai viršija jau sunaudotus 854 TBTU, taigi (1071.4 + 854) / 854 = 2.25 karto daugiau nei dabartinis elektros suvartojimas.
• Darant prielaidą, kad Kalifornija turi pagaminti tiek elektros energijos, kad patenkintų visus savo poreikius, mes kalbame apie (1071.4+ 596) / 596 = 2.79x dabartinės elektros gamybos padidėjimą.
• Taigi, darant prielaidą, kad esamas Kalifornijos elektros tinklas netgi gali apdoroti papildomą galią (kas, kaip matyti pastarosiomis dienomis, yra labai mažai tikėtina), Kalifornija turi radikaliai padidinti savo elektros galią iki daugiau nei dvigubai daugiau nei šiuo metu gamina, kad pagamintų pakankamai elektros energijos. patenkinti būsimus poreikius, ypač pereinant prie ne benzininių variklinių transporto priemonių aplinkos.

Akivaizdu, kad mažai tikėtina, kad šios prielaidos ir dabartinis energijos vartojimo ir transportavimo lygis išliks nepakitęs iki 2035 m., todėl planuotojai turėtų manyti, kad jiems reikės daugiau energijos, nei numatyta šiuose skaičiuose, kad būtų patenkintas elektros energijos poreikis 2035 m. tačiau Kalifornijos ISO (ty nepriklausomas ir federaliniu lygmeniu reguliuojamas subjektas, koordinuojantis regioninį perdavimą elektros tinkle) turėtų sugebėti patobulinti elektros tinklą, kad bent jau galėtų apdoroti tiek energijos ir tai daryti efektyviai. saugiai. Tam greičiausiai prireiktų milijardų dolerių naujų investicijų.

Jei visa tai ar net didžioji dalis būtų įmanoma, išliktų du pagrindiniai klausimai, kodėl ir kaip tai būtų galima padaryti:

Pirma, ar Kalifornijos aplinkosaugininkai apskritai leis pagerinti valstijos elektros infrastruktūrą ir gamybos pajėgumus? Atrodo keista užduoti šį klausimą, atsižvelgiant į tai, kad visa perėjimo prie elektros priežastis yra mūsų ekologijos ir aplinkos išsaugojimas, tačiau tai žvelgiama į makro lygmenį, o ne į mikrolygmenį. Kiekvienas planuojamas Kalifornijos elektros tinklo atnaujinimas greičiausiai susidurs su vietiniu aplinkos pasipriešinimu, kaip ir beveik visa nauja infrastruktūra. Ar Kalifornijos politinė klasė nori susidurti su aplinkos opozicija dėl didesnės galimos aplinkos gerovės? Iki šiol yra mažai įrodymų, kad taip bus. Tiesą sakant, kažkas panašaus atsitiko neseniai, kai 2021 m. Meino aplinkosaugininkai ir kitos grupės priešinosi Masačusetso planui įrengti tolimojo atstumo elektros liniją atokiuose Meino regionuose, kad būtų tiekiama aplinkai nekenksminga vandens energija iš Kvebeko provincijos į Masačusetsą, balsavus už Valstijos referendumas, skirtas sužlugdyti Masačusetso planus. Nuo to laiko Meino aukščiausiasis teismas paskelbė, kad referendumas prieštarauja Konstitucijai, tačiau esmė išlieka ta, kad net aplinkos bendruomenė negali remti elektros infrastruktūros tobulinimo, kurio tikslas yra palengvinti perėjimą nuo iškastinio kuro prie daug švaresnių elektros energijos gamybos formų.

Antra, ir galbūt svarbiausia, kaip Kalifornija generuos tą nepaprastą elektros energijos padidėjimą? Ką tik patvirtintame 2023 m. valstybės biudžete iki 90 m. reikalaujama, kad 2030 % energijos būtų pagaminta iš atsinaujinančių šaltinių, tačiau taip pat atšaukiamas Diablo kanjono atominių elektrinių uždarymas, kuris turėjo būti sustabdytas iki 2025 m., tačiau tik iki 2030 m. 90 % pakeitimo į atsinaujinančius energijos šaltinius.

Taigi, koks bus šio neabejotinai būtino elektros energijos gamybos padidėjimo šaltinis? Valstybė reikalauja, kad tai nebūtų anglis ar gamtinės dujos. Vietoj to, atsakymas, tiek pasirinktas, tiek dabar pagal Kalifornijos valstijos mandatą, yra atsinaujinantys energijos šaltiniai, tokie kaip saulė ir vėjas. Kalifornijoje, žinoma, yra palankiausių sąlygų gaminti abiems atsinaujinančios energijos formoms. Vis dėlto pasiūlymas, kad per ateinančius aštuonerius metus šis didžiulis elektros gamybos padidėjimas bus tik iš atsinaujinančių šaltinių, atrodo gana sudėtingas, ir sunku suprasti, kaip tai gali atsakyti į patikimumo klausimą. Kalbame apie politinius, socialinius ir ekonominius pokyčius mūsų labiausiai apgyvendintoje valstybėje tokio masto ir per tokį laikotarpį, kokio dar niekada nebuvo bandyta. Racionalu skeptiškai vertinti Kalifornijos galimybes tai padaryti.

Tačiau nuoširdžiai tikėkimės, kad Kalifornijai pavyks. Visi sutinkame, kad kuo greičiau pereiti prie švaresnių energijos šaltinių yra ne tik gera politika, bet ir būtinybė, ypač atsižvelgiant į vis labiau pastebimą klimato kaitos niokojimą. Tačiau tai daryti daugiausia vyriausybei, prieš tai mažai galvojant ir neturint realaus plano, kaip tai bus padaryta, retai kada pavyksta pasiekti sėkmės receptą. Kitaip tariant, norint – arba šiuo atveju – nutarti, tai to nepadaro. Galbūt alternatyva būtų paleisti skaičius, sekti mokslą, kad išsiaiškintume, ką iš tikrųjų turime daryti ir kaip iš tikrųjų galėtume tai pasiekti, o tada siekti suapvalinti politinę valią tai padaryti. Tam reikės daug aukų ir kompromisų visame politiniame ir ekonominiame spektre, o tai padaryti nėra jokios nuorodos. Geriau pradėti dabar.

DAUGIAU NUO FORBŲKalifornijos įstatymų leidėjai balsavo už Diablo kanjono išsaugojimąBy Robertas Bryce'as
WburMeino aukštasis teismas nusprendė, kad rinkėjų referendumas blokavo valdžios koridorių prieštarauja Konstitucijai
DAUGIAU NUO FORBŲMeino rinkėjai atmeta atsinaujinančios energijos perdavimąBy Danielius Markindas

LlnlEnergijos srautų diagramos
JAV ŠIANDIENKalifornija priima daugybę klimato teisės aktų, įskaitant gręžimo apribojimus ir švarios energijos tikslus
"bing"