La logica del cambiamento climatico per trasformare la rete energetica americana

La rete di linee di trasmissione che trasportano l'elettricità attraverso gli Stati Uniti è vecchia e non predisposta per soddisfare la domanda prevista di fonti di energia pulita come l'eolico e il solare.

Attualmente, la produzione di elettricità si traduce in 32% delle emissioni di biossido di carbonio negli Stati Uniti, principalmente dalla combustione di combustibili fossili come petrolio, carbone e gas naturale. Questi combustibili vengono trasportati e bruciati dove è necessaria l'elettricità.

Ma le fonti di energia a basso costo e prive di emissioni, come il solare e l'eolico, sono abbondanti solo nei luoghi dove il sole splende o soffia il vento, e non è necessariamente vicino a case e aziende. Inoltre, la domanda di elettricità aumenterà man mano che i combustibili fossili verranno gradualmente sostituiti per tutta una serie di altri usi, come i veicoli elettrici e le pompe di calore.

Mantenere le luci accese e l'aria pulita richiederà molta nuova trasmissione.

'Un doppio smacco': Età e luogo

La maggior parte della rete elettrica degli Stati Uniti lo era costruito negli anni '1960 e '1970. Attualmente, oltre il 70% della rete elettrica statunitense ha più di 25 anni, secondo la Casa Bianca.

Che crea "vulnerabilità", ha affermato il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti in un annuncio di un'iniziativa inclusa nella legge sulle infrastrutture bipartisan del presidente Biden per catalizzare gli investimenti nella rete nazionale.

Nel 2021, l'anno più recente per il quale sono disponibili dati, i clienti statunitensi di elettricità sono rimasti senza elettricità per poco più di sette ore in media, secondo dati della US Energy Information Administration. Più di cinque di quelle sette ore si sono svolte durante quelli che l'EIA chiama "grandi eventi", tra cui tempeste di neve, uragani e incendi. Si tratta di un aumento significativo rispetto alla media di tre o quattro ore per le interruzioni tra il 2013 (il primo anno in cui i dati sono disponibili) e il 2016, e il principale colpevole è il clima estremo.

"Eventi meteorologici estremi come il Dixie Wildfire, l'uragano Ida e il Texas Freeze del 2021 hanno chiarito che l'infrastruttura energetica esistente in America non sopporterà i continui impatti degli eventi meteorologici estremi stimolati dal cambiamento climatico", ha detto il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

L'infrastruttura di trasmissione dura tra i 50 e gli 80 anni, secondo una presentazione del 2021 della società di consulenza, il gruppo Brattle. La sostituzione dell'infrastruttura di trasmissione che sta raggiungendo il limite di età potrebbe costare circa 10 miliardi di dollari all'anno, secondo l'analisi di Brattle Group.

American Electric Power, una compagnia energetica che possiede 40,000 miglia di miglia di trasmissione, ha affermato che il 30% delle sue linee di trasmissione dovrà essere sostituito nei prossimi 10 anni, come evidenziato da a Rapporto 2022 del gruppo di politica di trasmissione Strategie di rete.

Oltre all'età crescente, l'ubicazione delle linee di trasmissione esistenti è un problema.

I combustibili fossili come petrolio, carbone e gas naturale sono generalmente trasportati su ferrovie o oleodotti, quindi bruciati in centrali elettriche vicino alle città.

L'industria elettrica negli Stati Uniti è cresciuta attraverso un mosaico di società di servizi locali che soddisfano la domanda locale, Rob Gramlic, Il fondatore della Strategie di rete, ha detto alla CNBC. Il sistema di linee di trasmissione negli Stati Uniti è stato costruito per servire quel modello di generazione di energia.

Le fonti di energia pulita, come l'eolico e il solare, non rilasciano emissioni di gas serra, ma l'energia generata deve essere spostata da dove il vento e il sole sono più forti a dove l'elettricità viene effettivamente utilizzata.

Ciò è particolarmente vero per attingere alla massima qualità dell'energia eolica, ha spiegato il professore di Princeton Jesse Jenkins, un ingegnere di sistemi energetici su macroscala.

“La potenza delle turbine eoliche scala con la velocità del vento al cubo. Ciò significa che i migliori siti di energia eolica sono otto volte più produttivi di quelli peggiori, rispetto a solo due volte più produttivi per il solare ", ha affermato Jenkins.

“Quel maggior grado di variazione del potenziale dell'energia eolica significa che dobbiamo costruire parchi eolici dove c'è davvero vento, e che tende a non essere dove vivono troppe persone! Quindi lo sviluppo dell'energia eolica è un grande motore delle maggiori esigenze di trasmissione ", ha detto Jenkins alla CNBC.

È più facile costruire pannelli solari vicino a dove sono necessari, ma "non così per i parchi eolici", ha detto Jenkins.

La combinazione di un'infrastruttura obsoleta che necessita di aggiornamenti costosi e una rete energetica che non va dove si trovano forme pulite ed economiche di energia rinnovabile è "purtroppo un doppio colpo per i consumatori", ha detto Gramlich alla CNBC.