Numeroiden mukaan – Kalifornian pelastaminen energiaapokalypsilta

Muutama päivä ennen Labor Day -viikonloppua California Air Resources Board äänesti bensiinikäyttöisten autojen myynnin kieltämisestä vuoteen 2035 mennessä, mikä sulki oven pitkältä ajalta tunnetuimmalta bensiinin "autokulttuurilta" kaikkialla maailmassa. Yhdysvallat. Myöhemmin samalla viikolla Kalifornian sähköverkko-operaattori, joka tunnetaan nimellä California Independent System Operator, varoitti tulevasta sähköverkon liikakäytöstä ja pyysi kaikkia kalifornialaisia, jotka omistavat tai käyttävät vapaaehtoisesti sähköajoneuvoja, joko olemaan lataamatta niitä 31. elokuuta ja 6. syyskuuta välisenä aikana. pohjimmiltaan Vapunpäiväviikonloppuna – tai ainakaan olla veloittamatta niitä klo 4-00. Näiden kahden tapahtuman rinnakkaisuus ajassa niin lähellä ei voisi havainnollistaa paremmin Kalifornian epäonnistunutta suunnittelua, kun on kyse siirtymisestä ei-fossiilisia polttoaineita käyttävään energiaympäristöön.

Aluksi yllä kuvatut vapaaehtoiset sähköajoneuvojen lataamisen rajoitukset saattavat sopia niille, jotka käyttävät sähköautojaan harkinnanvaraisesti, mutta kun osavaltio kiirehtii sähköistämään käytännössä kaiken muun ja kun suuret kaupungit kuten San Francisco ja Berkeley kieltävät käytön maakaasun tulevaisuuden rakentamisessa, sähköverkkoon kohdistuvilla tulevilla rasituksilla voi olla ja tulee olemaan syvällisempiä ja dramaattisempia seurauksia, joita ei voida niin helposti lievittää yksinkertaisesti pyytämällä vapaaehtoisia olemaan käyttämättä tai lataamatta sähköajoneuvojaan (tai käyttämästä sähköä mihinkään muuhun). muut tavanomaiset ja usein tarpeelliset tarkoitukset).

Samaan aikaan Kalifornia hyväksyi viikon lopulla budjetin, jossa asetettiin uusia rajoituksia öljyn ja kaasun poraukselle, osoitettiin miljardeja puhtaan energian ohjelmiin, siirrettiin osavaltiota kohti lisää sähköistystä ja valtuutettiin Kalifornia hankkimaan 90 prosenttia energiastaan ​​uusiutuvista lähteistä vuoteen 2030 mennessä.

Kun otetaan huomioon luotettavan ja kustannustehokkaan energian merkitys käytännöllisesti katsoen jokapäiväisen elämämme jokaiselle osa-alueelle, saattaa olla syytä yrittää tutkia, mitä Kalifornia itse asiassa tarvitsee siirtyäkseen täysin tavoitteestaan ​​olla sähkökäyttöinen osavaltio. Tällä tavalla voimme "seurata tiedettä" ja tutkia, onko Kaliforniassa ylipäänsä realistinen ja saavutettavissa oleva tie kohti täydellistä sähköistämistä, ja jos on, määrittää, mitä se todellisuudessa tarkoittaisi sen sijaan, että tarjoamme latteuksia ja optimistisia ennusteita, jotka eivät välttämättä ole sopusoinnussa todellisuuden kanssa.

Alla on Sankey-kaavio Kalifornian nykyisestä energiansyötöstä ja -lähdöstä. Tiedot ovat peräisin vuodelta 2019, viimeisimmältä saatavilla olevalta vuodelta. Se näyttää seuraavaa:

  • Kalifornia tuottaa vain noin 596 biljoonaa brittiläistä lämpöyksikköä (TBTTBT
    U) sähköstä. Golden State myös tuo maahan vielä 258. Näin Kalifornian sähkön kokonaiskulutus oli 854 TBTU kaikilla alueilla.
  • Kuljetus kuluttaa 3069 TBTU tuottaakseen 644 TBTU "hyödyllistä" energiaa. Suurin osa tästä häviöstä johtuu polttomoottorien (ICE:n) tehottomuudesta, joka menettää lämpöä moottorin sisällä ja muista mekaanisista häviöistä.
  • Kuljetukseen menevästä 2.6 TBTU:sta vain 3069 TBTU tulee sähköenergiasta. Tämä kattaisi kaikki junat, vaunut, autot ja muut kulkuvälineet. Yhdysvaltain energiaministeriö arvioi sähkön hyötysuhteeksi 60 % (ICE:t ovat lähempänä 21 %).
  • Olettaen, että ajoneuvojen koko öljyreitti on sähköinen ilman muutosta kokonaisliikenteessä, voimme arvioida, että Kalifornia tarvitsee saman 644 TBTU:n hyödyllistä energiaa. 60 %:n hyötysuhteella tämä tarkoittaa, että Kalifornia tarvitsee 644/0.60= 1073 TBTU sähköä VAIN KULJETUKSEEN.
  • Se lisää sähkönkulutusta 1073-2.6 = 1071.4 TBTU.
  • Se on jo kulutetun 854 TBTU:n lisäksi, eli (1071.4+854)/854=2.25x nykyinen sähkönkulutus.
  • Olettaen, että Kalifornian on tuotettava näin paljon sähköä kokonaistarpeensa tyydyttämiseksi, puhumme (1071.4+ 596)/596= 2.79x nykyisen sähköntuotannon lisäyksestä.
  • Joten olettaen, että Kalifornian nykyinen sähköverkko pystyy jopa käsittelemään lisätehoa (mikä on viime päivien havaittavissa olevan erittäin epätodennäköistä), Kalifornian on nostettava sähkötehoaan radikaalisti yli kaksinkertaiseksi nykyiseen tuotantoon tuottaakseen tarpeeksi sähköä vastata sen tuleviin tarpeisiin, erityisesti siirryttäessä muuhun kuin bensiinikäyttöiseen moottoriajoneuvoympäristöön.

On tietysti epätodennäköistä, että nämä oletukset ja nykyiset energiankäytön ja kuljetuksen tasot pysyvät muuttumattomina vuoteen 2035 asti, joten suunnittelijoiden olisi oletettava, että he tarvitsevat enemmän tehoa kuin näissä luvuissa on määrätty tyydyttämään sähkön kysyntä vuonna 2035. Lähtökohtana Kalifornian ISO:n (eli riippumattoman ja liittovaltion säännellyn yksikön, joka koordinoi alueellista siirtoa sähköverkossa) olisi kuitenkin kyettävä parantamaan sähköverkkoa, jotta se voisi käsitellä ainakin näin paljon energiaa ja tehdä sen tehokkaasti ja turvallisesti. Tämä vaatisi todennäköisesti miljardeja dollareita uusia investointeja.

Jos kaikki tai jopa suurin osa tästä olisi toteutettavissa, jäisi kaksi ylivoimaista kysymystä siitä, miksi ja miten se voitaisiin tehdä:

Ensinnäkin, sallivatko Kalifornian ympäristönsuojelijat osavaltion sähköinfrastruktuurin ja tuotantokapasiteetin parantamisen ollenkaan? Tuntuu oudolta esittää tämä kysymys, kun otetaan huomioon, että koko syy sähköön siirtymiselle on ekologiamme ja ympäristömme säästäminen, mutta se on asioiden katsomista makrotasolla eikä mikrotasolla. Jokainen Kalifornian sähköverkkoon suunniteltu päivitys kohtaa todennäköisesti paikallisen ympäristövastuun, kuten lähes kaikki uusi infrastruktuuri. Onko Kalifornian poliittinen luokka halukas kohtaamaan ympäristöopposition suuremman mahdollisen ympäristöhyödyn puolesta? Toistaiseksi on vain vähän todisteita siitä, että se tulee olemaan. Itse asiassa jotain tällaista tapahtui äskettäin, kun vuonna 2021 Mainen ympäristönsuojelijat ja muut ryhmät vastustivat Massachusettsin suunnitelmaa asentaa pitkän matkan voimajohto Mainen syrjäisille alueille ympäristöystävällisen vesivoiman toimittamiseksi Quebecin maakunnasta Massachusettsiin äänesti Osavaltion kansanäänestys estää Massachusettsin suunnitelmat. Mainen korkein oikeus on sittemmin todennut kansanäänestyksen perustuslain vastaiseksi, mutta asia on kuitenkin se, että edes ympäristöyhteisön ei voida odottaa tukevan sähköinfrastruktuurin parannuksia, joiden tavoitteena on helpottaa siirtymistä pois fossiilisista polttoaineista paljon puhtaampiin sähköntuotantomuotoihin.

Toiseksi ja ehkä tärkein, kuinka Kalifornia tuottaa tämän poikkeuksellisen sähkön lisäyksen? Juuri hyväksytty vuoden 2023 valtionbudjetti edellyttää 90 prosentin energiantuotantoa uusiutuvista lähteistä vuoteen 2030 mennessä, mutta se peruuttaa myös Diablo Canyonin ydinvoimaloiden sulkemisen, joka oli määrä purkaa vuoteen 2025 mennessä, mutta vain vuoteen 2030, tavoitepäivämäärään. 90 % uusiutuviin energialähteisiin.

Mistä siis tämä kiistatta välttämätön sähköenergiantuotannon lisäys johtuu? Valtio vaatii, ettei se ole hiiltä tai maakaasua. Sen sijaan vastaus, sekä valinnalla että nyt Kalifornian osavaltion mandaatilla, on uusiutuvat energialähteet, kuten aurinko ja tuuli. Kaliforniassa on tietysti suotuisimmat olosuhteet tuottamaan molempia uusiutuvan energian muotoja. Silti ehdotus, että tämä valtava sähköntuotannon kasvu tulee vain uusiutuvista lähteistä seuraavan kahdeksan vuoden aikana, näyttää olevan melkoinen venytys, ja on vaikea nähdä, kuinka tämä voi vastata luotettavuuskysymykseen. Puhumme poliittisesta, sosiaalisesta ja taloudellisesta muutoksesta väkirikkaimmassa valtiossamme sellaisessa mittakaavassa ja ajassa, jota ei ole koskaan aiemmin yritetty. On järkevää suhtautua skeptisesti Kalifornian mahdollisuuksiin päästä eroon.

Toivokaamme kuitenkin vilpittömästi, että Kalifornia onnistuu. Olemme kaikki samaa mieltä siitä, että mahdollisimman nopea siirtyminen kohti puhtaampia energialähteitä ei ole vain hyvää politiikkaa, vaan se on myös välttämättömyys, varsinkin kun otetaan huomioon ilmastonmuutoksen yhä ilmeisempiä tuhoja. Kuitenkin, jos se tehdään pääasiassa hallituksen toimesta, näennäisesti vähän ajateltuna ja ilman todellista suunnitelmaa sen toteuttamiselle, on harvoin menestyksen resepti. Toisin sanoen toivominen – tai tässä tapauksessa määräys – ei tee siitä sitä. Ehkä vaihtoehto olisi ajaa numeroita, seurata tiedettä selvittääksemme, mitä meidän todella tarvitsee tehdä ja kuinka voisimme todella päästä siihen, ja sitten yrittää kerätä poliittista tahtoa tehdä niin. Tämä vaatii paljon uhrauksia ja kompromisseja poliittisesti ja taloudellisesti, eikä tähän ole oikotietä. Parempi aloittaa nyt.

LISÄTIETOJASuuri voitto ydinvoimalle, Kalifornian lainsäätäjät äänestivät Diablo Canyonin pelastamiseksi
WburMainen korkein oikeus päätti, että äänestäjien kansanäänestys estää valtakäytävän oli perustuslain vastainen
LISÄTIETOJAMainen äänestäjät vastustavat uusiutuvan energian siirtoa

LlnlEnergian vuokaaviot
USA TÄNÄÄNKalifornia edistää ilmastolainsäädäntöä, mukaan lukien porausrajoitukset ja puhtaan energian tavoitteet
Bing

Lähde: https://www.forbes.com/sites/danielmarkind/2022/09/08/by-the-numberssaving-california-from-an-energy-apocalypse/