Kan nedgravning af elledninger beskytte stormramte elnet? Ikke altid

Den gode nyhed, da orkanen Ida væltede ind i Louisiana den 29. august 2021, var, at digerne holdt stand – især dem, der blev forstærket efter orkanen Katrina oversvømmede New Orleans i 2005. Den dårlige nyhed:Mange steder svigtede elsystemerne. Næsten fem dage senere var mere end 80 % af New Orleans-kunderne stadig i mørke, i kvælende varme.

Elektricitet er afgørende for sundhed, sikkerhed og komfort. Uden det er det svært at købe dagligvarer, brændstof til din bil eller få kontanter fra en hæveautomat. Mange medicinske apparater, herunder el-kørestole, ventilatorer og forstøvere, kører på elektricitet. Skoler kan ikke fungere uden strøm, og børn kan ikke deltage i undervisning online uden computere eller elektricitet.

Dramatiske billeder af beskadigede elledninger kan få folk til at spekulere på, om deres elforsyning kunne være mere sikker, hvis disse ledninger blev begravet under jorden. Men jeg har studeret dette spørgsmål for forsyningsselskaber og regulatorer, og svaret er ikke ligetil. Der er mange måder at gøre elnet mere modstandsdygtige på, men de er alle dyre, kræver involvering af mange agenturer, virksomheder og elkunder og løser måske ikke problemet.

Det er umuligt at beskytte nettet fuldstændigt

Idéer til at gøre elnettet mere modstandsdygtigt over for vejr og katastrofer skal erkende to ubehagelige realiteter. For det første er der ingen måde at beskytte nettet fuldstændigt på.

Overjordiske linjer er sårbare over for skadelige vinde, flyvende affald og faldende træer. Men underjordiske linjer er modtagelige for skader fra vandindtrængning drevet af stormfloder eller oversvømmelser. Så at vælge placeringen af ​​elledninger betyder at vælge, hvilken trussel der er mere håndterbar.

For det andet betaler offentligheden i sidste ende for at vedligeholde elnettet, enten via deres elregninger eller gennem skatter. Det største ansvar, som forsyningsselskaber, deres tilsynsmyndigheder og offentlige myndigheder står over for, er at sikre, at folk modtager fordele, der står mål med de penge, de betaler for deres el-tjeneste.

Beslutningen om, hvordan nettet skal gøres mere modstandsdygtig, begynder lokalt. Generelt afhænger det bedste sted at lokalisere elledninger af, hvilken type skade der er mest sandsynlig i det pågældende område. Hvis en region er mere bekymret over stormflod og oversvømmelser, kan det bedste valg være at placere elledninger over jorden med regelmæssig træbeskæring for at forhindre, at grene falder på elledninger. Elstænger lavet af elastiske materialer, såsom glasfiberkompositter og beton, kan modstå skadelig vind og flyvende affald bedre end traditionelle træpæle.

Områder med lille risiko for stormflod og oversvømmelser kan beslutte, at underjordiske elledninger er det bedste valg, hvis samfundet er villig til at acceptere omkostningerne. Intet system er bæredygtigt, hvis kunderne ikke er villige til at betale for det. Forskelle i geografi, befolkningstæthed, samfundsmæssige præferencer og betalingsvillighed på tværs af et forsyningsselskabs serviceområde – især i en mangfoldig by som New Orleans – betyder, at ingen generel politik vil fungere overalt.

Arbejde med regulatorer

Når et elselskab ønsker at foretage ændringer i nettet, skal det godkendes fra en regulator. Dette kan antage mange former.

Kommunale forsyningsselskaber ejet af individuelle byer træffer disse beslutninger på kommunalt niveau. Kooperative eller kundeejede forsyningsselskaber træffer disse beslutninger gennem en direktion bestående af forsyningskunder. Investor-ejede forsyningsselskaber, som betjener størstedelen af ​​den amerikanske befolkning, er reguleret på statsniveau af offentlige forsyningskommissioner. Enhver diskussion om netresiliens starter og slutter med disse agenturer.

Situationen i New Orleans er særlig kompleks. Gennem en historie med konkurser og reorganiseringer er New Orleans den eneste by i USA, der regulerer et investorejet forsyningsselskab, når en statslig regulator udfører den samme funktion.

Det betyder, at elselskabet Entergys aktiviteter inde i New Orleans er reguleret af New Orleans City Council, mens selskabets handlinger andre steder i staten overvåges af Louisiana Public Service Commission. Som et resultat kan Entergy have forskellige priser, standarder for service og regulatoriske mål i og uden for New Orleans. Dette system gør det muligt for byrådet i New Orleans at fokusere på spørgsmål, der er vigtige for byen, men det gør også det lovgivningsmæssige miljø mere komplekst.

Problemet med transmission

Det elektriske transmissionssystem har flere sektioner. Højspændingstransmissionsledninger flytter strøm over lange afstande fra produktionsanlæg til områder med stor efterspørgsel, såsom byer. Derfra leverer distributionsnetværk elektricitet til kvarterer og individuelle hjem eller bygninger.

Orkanen Ida kollapsede et transmissionstårn med højspændingsledninger i Jefferson Parish, Louisiana, som ligger umiddelbart vest for New Orleans. Dette fik alle otte transmissionsledninger, der leverer strøm til byen og de omkringliggende sogne, til at svigte.

At hærde transmissionsnettet er mere udfordrende end at beskytte distributionsledninger. Spænding er som trykket, der skubber vand gennem en slange, så en højspændingstransmissionsledning håndterer et intenst flow, som en brandslange. Strømmen "trappes ned" til lavere spændinger, når den kommer ind i distributionssystemet, så strømmen, der bevæger sig gennem en distributionsledning, er analog med vand, der strømmer gennem en haveslange.

Nedgravning af transmissionsledninger er teknisk muligt og kan være praktisk over korte afstande. Men alle elledninger mister noget af den elektricitet, de bærer som varme – og hvis denne varme opbygges, begrænser det i sidste ende ledningens evne til at transportere strøm over længere afstande. Luft afleder effektivt varme fra overjordiske ledninger, men nedgravede ledninger er mere sårbare over for opvarmning.

Flytning af transmissionsledninger eller bygning af ekstra ledninger som backup kan være de eneste muligheder for at styrke systemet mange steder. Men at bygge nye højspændingsledninger er udfordrende.

Mange mennesker er bekymrede over mulige sundhedsrisici ved eksponering for elektromagnetiske felter, som stammer fra højspændingsledninger. Regulerende agenturer kæmper med at finde acceptable steder og fordele omkostningerne ved disse projekter.

Investeringer i det amerikanske transmissionssystem er steget i løbet af de sidste 15 år, men der er brug for mere. Grid Deployment Authority foreslået i den bipartisan Infrastructure Investment and Jobs Act ville løse nogle af udfordringerne ved transmissionslinjeplacering, men andre forhindringer vil forblive.

Håndtering af forventninger

Uanset hvilke skridt forsyningsselskaber tager for at hærde nettet, er der stadig omstændigheder, hvor strømmen vil gå ud - især under klima-drevne katastrofer som skovbrande og tropiske storme. Det er nemmere at tale om at gøre elnettet mere modstandsdygtigt kort efter katastrofer, men samtalen skal fortsætte, efter at strømmen er genoprettet. Efter min mening er den eneste måde at løse denne udfordring på ved at finde måder, hvorpå forsyningsselskaber, regulatorer, virksomheder og kunder åbent kan diskutere de mest gennemførlige måder at holde lyset tændt på.