Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Californiens blackouts kan gøre bekæmpelsen af ​​klimaændringer endnu hårdere

Kredit:CC0 Public Domain

Californiens elektriske net oplevede hurtige og hidtil usete ændringer, selv før Pacific Gas &Electric og det sydlige Californien Edison begyndte at lukke for strømmen til millioner af mennesker i en desperat forvirring for at forhindre, at deres transmissionsledninger udløser brande.

Sol- og vindkraft blomstrede. Gasfyrede kraftværker lukkede ned. Investor-ejede forsyningsselskaber som PG&E og Edison blev erstattet af bydrevne alternativer. Og de faldende omkostninger ved lithium-ion-batterier gjorde, at nogle husstande var mindre afhængige af nettet end nogensinde før.

Ændringerne vil kun accelerere i de kommende år, da Californien øger bestræbelserne på at bekæmpe klimaændringer ved at rydde op i energiforsyningen.

Men statens planer om at reducere klimautslippet afhænger af, at et stabilt elnet leverer ren elektricitet til bilerne, hjem og virksomheder i verdens femtestørste økonomi. Den skurrende nye virkelighed med forebyggende blackouts kan frustrere disse planer ved at kaste netets pålidelighed i tvivl.

"Spørgsmålet om pålidelighed er virkelig sat i centrum af angsten for, at folk begynder at føle om deres elektriske system, selvom de ikke er udsat for blackouts, "sagde Michael Wara, en professor ved Stanford University, der blev udnævnt af Govin Gavin Newsom til en kommission om omkostninger til løbeild.

Den angst kan komplicere bestræbelserne på at "elektrificere alt, "mantraet vedtaget af et stigende antal klimaaktivister og statslige beslutningstagere.

Grundtanken er, at efterhånden som elforsyningen bliver renere-mere end halvdelen af ​​Californiens strøm kom fra klimavenlige kilder sidste år, og lovgivere har givet 100% mandat inden 2045 - staten kan bruge ren elektricitet til at erstatte olie og gas i transport og bygninger. Tænk på elektriske køretøjer i stedet for biler og lastbiler, der kører på olie, og elektriske varmepumper og kogeplader i stedet for traditionelle gasovne, vandvarmere og ovne.

Naturgasindustrien har advaret om, at elektrificering af bygninger kan være en stor fejl, med henvisning til offentlige sikkerhedsafbrydelser, som forsigtighedsafbrydelserne formelt kendes.

Southern California Gas Co. - som er engageret i en omfattende kampagne for at bevare dens ledningers rolle i at drive samfundet - fortalte i august Statens offentlige forsyningskommission, at lokalsamfund, der er ramt af forebyggende blackouts "har brug for en anden hæk end elektricitet af indlysende årsager:Elektricitet er den eneste energiforsyning, der vil blive slukket. " Disse lokalsamfund kunne bruge gasdrevne mikronetværk til at holde lyset tændt, foreslog gasselskabet.

Tilsvarende fortalergruppen Californians for Balanced Energy Solutions - som har modtaget finansiering og politisk støtte fra SoCalGas - tweetede om PG &E's første runde med præventive blackouts i denne måned, skriver, at politikere bør være forsigtige med at "lægge alle æg i en energikildekurv."

"Vi skal overveje alle energimetoder for at afbøde drastisk og udbredt indvirkning, "skrev pro-gas-gruppen i et andet tweet den næste dag.

Disse typer advarsler kan have "en alvorlig potentiel negativ konsekvens" af bestræbelserne på at reducere planetopvarmende CO2-emissioner, sagde Severin Borenstein, et universitet i Californien, Berkeley energiøkonom, der sidder i bestyrelsen for California Independent System Operator, som fører tilsyn med elnettet.

"Det bedste håb, vi har om dramatisk dekarbonisering, er gennem elektricitet, "Borenstein sagde." Og det kommer til at ske gennem et elektrisk net. "

Af den grund, det er vigtigt ikke at lade bekymringer om pålidelighed komme i vejen for elektrificering, Borenstein, Wara og nogle andre energieksperter siger.

De påpeger, at mange gasapparater faktisk har brug for elektricitet for at fungere, ligesom smarte termostater som f.eks. Googles Nest. Selvom gaspejse og kogeplader fungerer under en strømafbrydelse, gasovne gør det generelt ikke. Heller ikke tankløse gasvandvarmere, medmindre de har batteribackup.

Elektrifikationsforkæmpere siger også, at udfasning af gas fra hjem og virksomheder vil tage årtier. Offentlige sikkerhedsafbrydelser, på den anden side, kunne blive mindre almindelig inden for få år, efterhånden som elværker hærder deres infrastruktur, selvom fænomenet ikke forsvinder helt.

Gasrørledninger har deres egne pålidelighedsproblemer, sagde Maximilian Auffhammer, en miljøøkonom ved UC Berkeley. Han citerede PG&E pipeline -eksplosionen, der dræbte otte mennesker i San Bruno i 2010, og den massive metanlækage ved SoCalGas 'Aliso Canyon-lagringsfelt i 2015-16.

"Intet er perfekt. Der er ingen helt sikker måde at levere elektricitet eller gas til folks hjem, "Sagde Auffhammer.

Spurgt om afbrydelser af elnettet, SoCalGas -talsmand Chris Gilbride sagde, at det stadig mere klart er, at staten har brug for "mere end en forenklet, en-til-alle-tilgang til energiforbrug i bygninger, der afbalancerer vores klimamål med de forskellige behov hos Californiens 40 millioner indbyggere. "

"Dette er ikke en debat om, hvilke apparater der fungerer bedst ved strømafbrydelse eller naturgas kontra elektricitet for den sags skyld, "Gilbride sagde i en e -mail." Det handler om, hvordan man bedst holder californierne sikre og giver enhver familie og virksomhed det overkommelige, pålidelige og modstandsdygtige energitjenester, de har brug for. "

Talsmænd for elektrificering, selvom, se en truende kamp mellem naturgas og elektricitet, med strømafbrydelser som et wild card. De siger, at lokale regeringer og statslige beslutningstagere skal begrænse effekten af ​​de forebyggende blackouts og sørge for, at Californiens klimaprogrammer ikke afsporer.

Måske er den mest oplagte løsning at hjælpe hjem og virksomheder med at installere backup -strømsystemer, såsom solpaneler parret med batterier. Staten burde yde finansiering til lavindkomsthusstande, der ikke har råd til at bruge titusindvis af dollars på disse systemer, Sagde Borenstein.

”Vi betaler for en masse infrastruktur via statsbudgettet, "sagde han." Vi laver masser af lavindkomststøtteprogrammer gennem statsbudgettet. "

Regeringsdrevne energileverandører kendt som community choice aggregators, eller CCA'er-som nu betjener omkring en fjerdedel af indbyggerne i Californien-siger, at de kan spille en stor rolle i at hjælpe hjem og virksomheder med at installere solsystemer og batterier på taget for at beskytte sig selv mod blackouts.

CCA'er betjener ikke stængerne og ledningerne i kernen i statens ildfaste krise-det er stadig jobbet for investor-ejede forsyningsselskaber i det meste af staten. Men de er ansvarlige for elpriser og kundeincitamentsprogrammer, og mange af dem har valgt at prioritere lokale energiressourcer.

CCA betjener Alameda County, East Bay Community Energy, recently signed a contract with the San Francisco-based company Sunrun to buy 500 kilowatts of "resource adequacy" from rooftop solar panels and batteries the company plans to install at low-income single-family and multifamily homes.

I bund og grund, the CCA will pay Sunrun for the right to draw power from the solar-plus-storage systems. And when PG&E's electric grid goes down during a preemptive power shutoff or other emergency, those low-income homes will be able to keep the lights on, East Bay Chief Executive Nick Chaset said.

East Bay is planning a much larger purchase of similar solar-plus-storage resources. This time, the CCA may tell potential vendors to prioritize homes most likely to have their power shut off preemptively by PG&E, or perhaps customers who depend on medical devices that run on electricity, Chaset said.

"So far, we have not seen PG&E come out and do this, " he said. "This is more in the wheelhouse of a CCA."

Some experts are thinking about ways to make PG&E and other for-profit utility companies more supportive of customer-owned power sources.

Take Lorenzo Kristov, an energy consultant who spent nearly two decades as a top policy expert at the California Independent System Operator.

Kristov has been working with two clean energy advocacy groups on a proposal to convert PG&E to an "open access distribution system operator." It's a fancy way of saying that the beleaguered utility—which filed for bankruptcy protection earlier this year in the face of tens of billions of dollars in potential wildfire liabilities—would largely become a poles-and-wires company, more interested in facilitating electricity transactions than in selling power.

In Kristov's vision, PG&E shareholders would be rewarded when the utility works with clean energy developers and local governments to promote "distributed energy resources" such as rooftop solar panels, community microgrids and solar-plus-storage systems at hospitals and other crucial facilities.

"Part of the answer to this anxiety on power shutoffs is, 'How do we become less dependent on the grid?'" Kristov said. "Not, 'How do we become less dependent on electricity?'"

Utility customers who reduce their dependence on the grid could avoid another pitfall of electrification:The likelihood of electric rate increases as PG&E and Edison spend billions of dollars insulating wires, trimming trees, building weather stations and taking other steps to limit wildfire ignition risk.

Mike O'Boyle, director of electricity policy for San Francisco-based research firm Energy Innovation, said electrification is key to California's climate goals. But consumers already pay more for electricity than they do for gas. A widening price gap could "tip the scales" against electrification, O'Boyle said.

"We need to have affordable, billig, clean electricity, " he said. "If we don't have that, it's going to stand in the way of progress."

Wildfires and blackouts are far from the only challenges facing California as the state works toward a goal of 100% clean energy by 2045.

In the short term, energy regulators are worried the planned shutdown of three Southern California gas plants will threaten reliability by making the state too dependent on solar and wind farms, which generate electricity only when the sun is shining or the wind is blowing. I det lange løb, there's no good solution yet for how to run a grid dominated by solar and wind power, particularly during periods when the sun and wind disappear for days at a time.

Then there's the Diablo Canyon nuclear plant, which can generate electricity around the clock and is California's single largest source of climate-friendly power.

State officials approved an agreement between PG&E and environmental groups to replace the nuclear plant's output with a combination of renewable energy and storage. But the details of that replacement power are yet to be determined, and critics say natural gas use is likely to rise.

Forbrugere, imens, are increasingly being asked to change the way they use energy.

Electric utilities are implementing time-varying rates meant to encourage people to use more energy in the afternoon, when solar power is plentiful, and less in the evening.

Electric cars and home batteries could help consumers balance out their demand—if they charge and discharge strategically. Some experts have also called for larger "demand response" programs where utilities pay customers to cut back when extra power is needed on the grid.

Transitioning to an emissions-free power grid was never going to be easy, said Carl Zichella, director of western transmission for the Natural Resources Defense Council, a nonprofit environmental group. The threat posed by fires to grid reliability makes the work even harder, han sagde, but not impossible.

"This is something we cannot shirk. We have to get ahead of it, " Zichella said. "I don't see any diminishment of the intensity or interest in doing this."

© 2019 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.