Pēc skaitļiem – Kalifornijas glābšana no enerģijas apokalipses

Dažas dienas pirms Darba svētku nedēļas nogales Kalifornijas Gaisa resursu padome nobalsoja par ar benzīnu darbināmu automašīnu tirdzniecības aizliegumu līdz 2035. gadam, perspektīvi aizverot durvis tai, kas jau sen ir bijusi vispazīstamākā benzīna "automašīnu kultūra" jebkur pasaulē. Savienotās valstis. Vēlāk tajā pašā nedēļā Kalifornijas elektrotīkla operators, kas pazīstams kā Kalifornijas neatkarīgais sistēmas operators, izdeva brīdinājumu par gaidāmo elektrotīkla pārmērīgu izmantošanu un lūdza visus Kalifornijas iedzīvotājus, kuriem pieder vai brīvprātīgi izmanto elektriskos transportlīdzekļus, vai nu neuzlādēt tos no 31. augusta līdz 6. septembrim. būtībā Darba svētku nedēļas nogalē – vai vismaz neiekasēt tos no pulksten 4:00 līdz 9:00. Šo divu notikumu pretstatījums, kas ir tik tuvu laikā, nevarētu vairāk ilustrēt Kalifornijas neveiksmīgo plānošanu, kad runa ir par pāreju uz enerģijas vidi, kurā netiek izmantots fosilais kurināmais.

Pirmkārt, iepriekš aprakstītie brīvprātīgie ierobežojumi elektrisko transportlīdzekļu uzlādei varētu darboties tiem, kas savus elektriskos transportlīdzekļus izmanto pēc izvēles, taču, tā kā valsts steidzas elektrificēt praktiski visu pārējo, un lielas pilsētas, piemēram, Sanfrancisko un Bērklija, aizliedz to izmantošanu. dabasgāzes izmantošana turpmākajā ēku būvniecībā, nākotnes slodzei uz elektrotīklu var būt un būs daudz dziļākas un dramatiskākas sekas, kuras nevar tik viegli novērst, vienkārši palūdzot brīvprātīgajiem neizmantot vai neuzlādēt savus elektriskos transportlīdzekļus (vai neizmantot elektrību jebkuram mērķim). citi parasti un bieži nepieciešami mērķi).

Tikmēr nedēļas beigās Kalifornija pieņēma budžetu, kas noteica jaunus ierobežojumus naftas un gāzes urbšanai, piešķīra miljardus tīras enerģijas programmām, virzīja štatu uz lielāku elektrifikāciju un pilnvaroja Kaliforniju līdz 90. gadam iegūt 2030% enerģijas no atjaunojamiem avotiem.

Ņemot vērā uzticamas un rentablas enerģijas nozīmi praktiski visos mūsu ikdienas dzīves aspektos, varētu būt vērts mēģināt izpētīt, kas Kalifornijai patiesībā būtu nepieciešams, lai pilnībā virzītos uz savu mērķi kļūt par valsti, kas darbināma ar elektrību. Tādā veidā mēs varam "sekot zinātnei" un pārbaudīt, vai Kalifornijai vispār ir reāls un sasniedzams ceļš uz pilnīgu elektrifikāciju, un, ja tā, noteikt, ko tas patiesībā nozīmēs, tā vietā, lai piedāvātu banalitātes un optimistiskas prognozes, kas var nebūt neatbilstošas. atbilst realitātei.

Zemāk ir Kalifornijas pašreizējās enerģijas ievades un izvades Sankey diagramma. Dati nāk no 2019. gada, kas ir pēdējais pieejamais gads. Tas parāda sekojošo:

• Kalifornijā tiek ražoti tikai aptuveni 596 triljoni britu siltuma vienību (TBTTBT
  U) elektroenerģijas. Golden State arī importē vēl 258. Tādējādi Kalifornijas kopējais elektroenerģijas patēriņš bija 854 TBTU visās jomās.
• Transports patērē 3069 TBTU, lai saražotu 644 TBTU “lietderīgas” enerģijas. Lielāko daļu šo zudumu izraisa iekšdedzes dzinēja (ICE) neefektivitāte, kas zaudē siltumu dzinējā, un citi mehāniski zudumi.
• Tikai 2.6 TBTU no 3069 TBTU, kas paredzēti transportēšanai, nāk no elektroenerģijas. Tas attiektos uz visiem vilcieniem, ratiņiem, automašīnām un citiem transporta līdzekļiem. Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departaments lēš, ka elektroenerģijas efektivitāte enerģijas piedziņā ir 60% (ICE ir tuvāk 21%).
• Pieņemot, ka viss transportlīdzekļu naftas maršruts ir elektrisks un kopējā satiksmē nemainās, mēs varam aprēķināt, ka Kalifornijai ir vajadzīgas tās pašas 644 TBTU lietderīgās enerģijas. Ar 60% efektivitāti tas nozīmē, ka Kalifornijai ir nepieciešami 644/0.60= 1073 TBTU elektroenerģijas TIKAI TRANSPORTĒŠANAI.
• Tas ir elektroenerģijas patēriņa pieaugums par 1073–2.6 = 1071.4 TBTU.
• Tas ir virs jau patērētajiem 854 TBTU, tātad (1071.4+854)/854 =2.25 x strāvas patēriņš.
• Izdarot pieņēmumu, ka Kalifornijai ir jāsaražo tik daudz elektroenerģijas, lai apmierinātu tās kopējās vajadzības, mēs runājam par (1071.4+ 596)/596= 2.79x pašreizējās elektroenerģijas ražošanas pieaugumu.
• Tātad, pieņemot, ka Kalifornijas esošais elektrotīkls var pat izturēt papildu jaudu (kas, kā redzams pēdējās dienās, ir ļoti maz ticams), Kalifornijai ir radikāli jāpalielina elektriskā jauda līdz vairāk nekā divas reizes lielākai nekā pašlaik, lai saražotu pietiekami daudz elektroenerģijas. lai apmierinātu tās nākotnes vajadzības, jo īpaši, pārejot uz mehānisko transportlīdzekļu vidi, kas nav darbināma ar benzīnu.

Acīmredzot maz ticams, ka šie pieņēmumi un pašreizējie enerģijas patēriņa un transportēšanas līmeņi paliks nemainīgi līdz 2035. gadam, tāpēc plānotājiem būtu jāpieņem, ka viņiem būs nepieciešams vairāk enerģijas, nekā paredzēts šajos skaitļos, lai apmierinātu elektroenerģijas pieprasījumu 2035. gadā. tomēr Kalifornijas ISO (ti, neatkarīgai un federāli regulētai struktūrai, kas koordinē reģionālo pārvadi elektrotīklā) būtu jāspēj uzlabot elektrotīklu, lai tas vismaz varētu apstrādāt tik daudz enerģijas un darīt to efektīvi un droši. Tas, visticamāk, prasīs miljardiem dolāru jaunu ieguldījumu.

Ja tas viss vai pat lielākā daļa būtu izpildāmi, tad paliktu divi galvenie jautājumi par to, kāpēc un kā to varētu izdarīt:

Pirmkārt, vai Kalifornijas vides speciālisti vispār ļaus uzlabot štata elektrisko infrastruktūru un ražošanas jaudu? Šķiet dīvaini uzdot šo jautājumu, ņemot vērā to, ka viss iemesls pārejai uz elektrību ir mūsu ekoloģijas un vides saglabāšana, taču tas attiecas uz lietām makro līmenī, nevis mikro līmenī. Katrs plānotais Kalifornijas elektrotīkla jauninājums, iespējams, saskarsies ar vietējo vides pretestību, tāpat kā gandrīz visa jaunā infrastruktūra. Vai Kalifornijas politiskā klase ir gatava stāties pretī vides opozīcijai, lai iegūtu lielāku potenciālo vides labumu? Līdz šim ir maz pierādījumu, ka tā būs. Patiesībā kaut kas līdzīgs nesen notika, kad 2021. gadā Meinas vides aizstāvji un citas grupas, kas iebilda pret Masačūsetsas plānu ierīkot tālsatiksmes elektrolīniju attālos Meinas reģionos, lai piegādātu videi draudzīgu hidroenerģiju no Kvebekas provinces uz Masačūsetsu, balsojot par Valsts referendums, lai izjauktu Masačūsetsas plānus. Kopš tā laika Meinas augstākā tiesa ir atzinusi, ka referendums ir antikonstitucionāls, taču fakts joprojām ir tāds, ka nevar gaidīt, ka pat vides kopiena atbalstīs elektriskās infrastruktūras uzlabojumus, kuru mērķis ir atvieglot pāreju no fosilā kurināmā uz daudz tīrākiem elektroenerģijas ražošanas veidiem.

Otrkārt, un, iespējams, vissvarīgākais, kā Kalifornija radīs šo neparasto elektroenerģijas pieaugumu? Tikko pieņemtais 2023. gada valsts budžets paredz, ka līdz 90. gadam 2030% enerģijas jāsaražo no atjaunojamiem avotiem, bet arī atceļ Diablo kanjona atomelektrostaciju slēgšanu, ko bija plānots likvidēt līdz 2025. gadam, bet tikai līdz 2030. gadam, kas ir mērķa datums. par 90% pāreju uz atjaunojamiem energoresursiem.

Tātad, kas būs šī neapstrīdami nepieciešamā elektroenerģijas ražošanas pieauguma avots? Valsts pieprasa, lai tās nebūtu ogles vai dabasgāze. Tā vietā atbilde gan pēc izvēles, gan tagad ar Kalifornijas štata pilnvarām ir atjaunojamie resursi, piemēram, saule un vējš. Kalifornijā, protams, ir daži no vislabvēlīgākajiem nosacījumiem, lai ražotu abus atjaunojamās enerģijas veidus. Tomēr ierosinājums, ka šis milzīgais elektroenerģijas ražošanas pieaugums nākamajos astoņos gados būs tikai no atjaunojamiem avotiem, šķiet diezgan sarežģīts, un ir grūti saprast, kā tas var atbildēt uz uzticamības jautājumu. Tas, par ko mēs runājam, ir politiskās, sociālās un ekonomiskās pārmaiņas mūsu visvairāk apdzīvotajā valstī tādā mērogā un laika posmā, kāds vēl nekad nav bijis mēģināts. Ir racionāli būt skeptiskam par Kalifornijas iespējām to pārvarēt.

Tomēr no sirds cerēsim, ka Kalifornijai tas izdosies. Mēs visi piekrītam, ka pēc iespējas ātrāka pāreja uz tīrākiem enerģijas avotiem ir ne tikai laba politika, bet arī nepieciešamība, jo īpaši ņemot vērā klimata pārmaiņu radītos postījumus, kas kļūst arvien acīmredzamāki. Tomēr, to darot galvenokārt ar valdības palīdzību, šķietami maz domājot pirms tā un bez reāla plāna, kā tas tiks paveikts, reti ir panākumu recepte. Citiem vārdiem sakot, vēlme – vai šajā gadījumā dekrēta – nepadara to par tādu. Varbūt alternatīva būtu skaitļu noteikšana, sekot līdzi zinātnei, lai noskaidrotu, kas mums patiesībā ir jādara un kā mēs patiesībā varētu to sasniegt, un pēc tam censties noapaļot politisko gribu to darīt. Tas prasīs daudz upuru un kompromisu visā politiskajā un ekonomiskajā spektrā, un nav īsceļa, lai to paveiktu. Labāk sākt tagad.

VAIRĀK NO FORBIEMLielajā kodolenerģijas ieguvē Kalifornijas likumdevēji balso par Diablo kanjona glābšanuBy Roberts Briss
WburMeinas augstākā tiesa nolēma, ka vēlētāju referenduma bloķēšana varas koridorā bija antikonstitucionāla
VAIRĀK NO FORBIEMMeinas vēlētāji noraida atjaunojamās enerģijas pārvadiBy Daniels Markinds

LlnlEnerģijas plūsmas diagrammas
ASV TODAYKalifornija virza uz priekšu virkni klimata tiesību aktu, tostarp urbšanas ierobežojumus un tīras enerģijas mērķus
bing