Ekstrem varme bliver værre. Er North Carolinas elnet klar?

Ekstrem varme tester North Carolinas elnet som aldrig før, med trecifrede temperaturer, der får beboerne til at forbruge rekordstore mængder elektricitet denne sommer.

Duke Energy annoncerede for nylig, at kunder i North Carolina og South Carolina satte en ny sommerrekord for elforbrug på 21.086 megawatt den 15. juni 2022.

Udmeldingen kommer på et tidspunkt, hvor hedebølger skyller ind over USA og udløser strømafbrydelser i flere dele af landet på grund af øget efterspørgsel efter elektricitet.

"Ekstrem varme forårsager en stigning i efterspørgslen, fordi alle bruger aircondition for at forblive kølige," sagde Jordan Kern, en assisterende professor i skovbrug og miljøressourcer ved NC State.

En hedebølge er en periode med unormalt varmt vejr, der typisk varer to eller flere dage.

Kern, der udfører sårbarhedsvurderinger af elnet, tilføjede, at ekstrem varme kan overvælde transmissionsledninger og endda få dem til at synke - et resultat af, at metallet inde i dem udvider sig.

Disse faktorer, kombineret med stigende efterspørgsel, kan føre til delvise udfald og rullende strømafbrydelser - når et forsyningsselskab midlertidigt lukker ned for strømmen til forskellige områder for at forhindre, at nettet overbelastes.

Desværre vil elnet over hele landet stå over for endnu mere efterspørgsel efter elektricitet i de kommende årtier, da klimaændringerne forlænger sommersæsonen og gør hedebølgerne hyppigere og mere intense.

Vores opvarmende verden

Forskning viser, at somrene i USA og andre dele af den nordlige halvkugle kan vare næsten seks måneder inden år 2100, hvis drivhusgasemissionerne fortsætter ukontrolleret.

Det er også veletableret, at sommertemperaturerne stiger, hvor antallet af årlige hedebølger i USA stiger fra to om året i 1960'erne til seks om året i 2010'erne.

En rapport fra North Carolina Institute for Climate Studies projekterer, at statens årlige gennemsnitlige temperatur kan stige fra 2 til 10 grader Fahrenheit i 2100, afhængigt af drivhusgasemissioner.

Alene de gennemsnitlige sommertemperaturer for Triad-regionen er allerede steget med næsten 3 grader Fahrenheit siden 1970, ifølge data analyseret af nonprofitorganisationen Climate Central.

Med stigende temperaturer vil risikoen for strømafbrydelser sandsynligvis stige i nogle regioner af landet, ifølge Kern. Forskning viser, at strømafbrydelser allerede er steget med 60 % siden 2015.

"Hvis vi bruger fremtidige klimaprognoser til at stille spørgsmålstegn ved, om nettet kan levere elektricitet til mennesker om 10 til 15 år, er svaret nogle gange nej," sagde Kern. "Men det betyder ikke nødvendigvis, at vi løber tør for strøm."

Kern tilføjede, at forsyningsselskaber bliver nødt til at bygge yderligere infrastruktur for at styrke elnettene mod stigende temperaturer, især med sommerens elektriske belastninger potentielt stigende med 15% i de kommende årtier.

Mørklægning i horisonten

Det amerikanske elektriske system består af tre store net, der spænder over de nederste 48 stater:Eastern Interconnection, Western Interconnection og Electric Reliability Council of Texas.

I en nylig vurdering gav American Society of Civil Engineers det amerikanske elektriske system en C-grad, og bemærkede, at meget af dets infrastruktur er ældet og stort set ude af stand til at modstå ekstreme vejrbegivenheder.

Kern sagde, at selv tempererede regioner i USA, hvor ekstrem varme er ualmindeligt, såsom Pacific Northwest, sandsynligvis vil stå over for problemer med nettets pålidelighed, efterhånden som årlige gennemsnitlige temperaturer stiger.

"Folk, der bor i disse regioner, stoler ikke for meget på aircondition. Men hvis hedebølger bliver mere almindelige om sommeren, kan flere og flere mennesker installere det på deres hjem," sagde Kern. "Det ville i sidste ende belaste disse net, fordi efterspørgslen ville opveje udbuddet."

Sidste år, da en hedebølge bragte trecifrede temperaturer til Pacific Northwest, indledte Avista, et forsyningsselskab, der leverer strøm til 340.000 mennesker i det østlige Washington og det nordlige Idaho, rullende strømafbrydelser.

Rullende strømafbrydelser igangsættes ofte af forsyningsselskaber for at vedligeholde elnet, når alle andre nødforanstaltninger ikke har formået at undgå en total nedlukning, som kan være dødelig i tilfælde af en hedebølge.

Hedebølger er en af ​​de mest almindelige årsager til vejrrelaterede dødsfald i USA. Faktisk dræbte den historiske hedebølge i Pacific Northwest næsten 200 mennesker i Oregon og Washington.

"Det er farligt for folk at miste strøm under en hedebølge," sagde Kern. "Et pålideligt elnet kan være forskellen mellem liv og død."

Strøm ind i fremtiden

North Carolina har aldrig været nødt til at implementere rullende strømafbrydelser, og mens staten oplever varmere end gennemsnittet temperaturer, er det fortsat usandsynligt under de nuværende forhold, ifølge Kern.

Kern sagde, at statens forsyningsselskaber ejer og driver en bred vifte af kraftværker, der er afhængige af en kombination af sæsonbestemte ressourcer, såsom kul og naturgas, for at give en stabil forsyning af elektricitet.

Derudover udfører disse forsyningsselskaber kort- og langsigtede planlægning for at sikre, at de kan imødekomme stigende efterspørgsel efter elektricitet, der tegner sig for alt fra befolkningstilvækst til klimaændringer.

I tilfælde af hedebølger og andre ekstreme vejrbegivenheder opgraderer mange forsyningsselskaber infrastruktur på tværs af nettet og implementerer "hærdende" foranstaltninger for at beskytte elektrisk udstyr, ifølge Kern.

"Vi har en utrolig pålidelig og relativt overkommelig el-service i North Carolina," sagde Kern. "Det er virkelig et vidnesbyrd om vores institutioner."

Men fremtiden for North Carolinas elnet er fortsat usikker, især da forsyningsselskaber begynder at udvikle planer for at nå statens krav om kulstofneutral elproduktion inden 2050.

Mens solenergi og andre vedvarende energikilder spiller en vigtig rolle i at udligne drivhusgasemissioner, viser Kerns forskning, at de også er modtagelige for udsving i forsyningen forårsaget af ekstreme vejrbegivenheder.

"Der er ingen tvivl om, at vi er nødt til at dekarbonisere elsektoren, hvis vi ønsker at tackle klimaændringer," sagde Kern. "Men potentialet for hyppigere og mere alvorlige hedebølger i fremtiden kan påvirke de typer af vedvarende energi, vi bruger."