Помимо многих других разрушительных человеческих последствий, ураган «Мария» покинул остров Пуэрто-Рико с его энергетической сетью в руинах. По всему острову отключили электричество, и, по оценкам, 80 процентов проводов передачи и распределения были выведены из строя. Когда больницы и другие критически важные пользователи не могли получить резервное питание, а запасы воды заканчивались, длительное отключение стало гуманитарным кризисом, который еще не разрешен.
Связанный контент
- В этом солнечном доме 1940-х годов появились инновации и женщины в STEM
Этого позорного исхода следовало бы избежать при сильном и быстром федеральном руководстве. Тем не менее, более чем через пять недель после шторма, только около 40 процентов энергосистемы были восстановлены, и обслуживание остается ненадежным даже в случае восстановления питания.
Поскольку процесс восстановления продвигается вперед, многие вопросы задаются так: почему мы перестраиваем энергосистему так, как это было до шторма? Разве мы не можем использовать это как возможность создать более современную, устойчивую, возобновляемую энергетическую систему? Разве это не идеальная возможность для обновления?
Ответ на эти вопросы, с моей точки зрения, работая с энергетической промышленностью в течение четырех десятилетий и исследуя ее, не имеет ничего общего с технологиями и не имеет ничего общего с некоторыми почти непреодолимыми финансовыми и управленческими проблемами. Есть путь вперед, но это будет нелегко.
Система питания перед Марией
До Марии в Пуэрто-Рико был один из крупнейших государственных органов власти в США, известный как PREPA, который обслуживал 3, 4 миллиона человек с 31 электростанции, 293 подстанций и 32 000 миль проводов. Почти половина его производства была произведена на старых очень дорогих электростанциях, работающих на нефти, в результате чего цены составляли около 22 центов за киловатт-час, что является одним из самых высоких показателей в США. На острове есть несколько солнечных фотоэлектрических ферм, но он получает около 46 процентов своей мощности от нефти и только около 3 процентов от солнечной.
В центре всего этого находится PREPA и ее огромная роль в Пуэрто-Рико. С 9 миллиардов долларов США долга, Подготовительная была частью спорного процесса рефинансирования, что, в конечном счете, необходимые действия Конгресса. PREPA также является крупнейшим работодателем на острове, имея тесные связи с руководством острова, поэтому предложения, которые могут оказать негативное влияние на PREPA, могут оказаться трудными для принятия. Недавно на острове была создана новая комиссия по энергетике PREC, которая контролирует планы, расходы и тарифы PREPA.
Ураган «Мария» отключил линии электропередачи на дальние расстояния, которые передают энергию из более отдаленных районов острова в дополнение к местным коммуникациям. (AP Photo / Gerald Herbert) Усилия PREC по реформированию подчеркивают огромные проблемы, с которыми сталкивается коммунальное предприятие. В сентябре 2016 года PREC издал приказ, предписывающий PREPA перевести некоторые из своих нефтяных заводов на газ, пересмотреть некоторые дорогостоящие контракты на возобновляемые источники энергии и приобрести больше возобновляемых источников энергии.
В апреле 2017 года PREPA опубликовала новый финансовый план с крайне мрачными перспективами: отставание в обслуживании в размере 4 миллиардов долларов, потеря четверти всех продаж в последующие 10 лет и продолжение красных черт, насколько это видно из глаз. Между тем, разработчики возобновляемой энергии, которые пытались построить заводы на острове, столкнулись с большими трудностями, о которых говорится в этом сообщении в блоге.
Затем, прямо перед Марией, PREPA объявила о банкротстве. Поэтому Мария разрушила сеть системы, которая уже обанкротилась, испытывая проблемы с обслуживанием и оплатой счетов, устойчивостью к возобновляемым соединениям и политически трудным для реформ.
Предложения по восстановлению с помощью микросетей
Задача состоит в том, чтобы: 1) восстановить доступ к энергии как можно быстрее; 2) начать строить долговременную упругую и работоспособную сетку; и 3) реформировать нарушенную систему регулирования. После шторма эксперты по чистой энергии и компании увидели в этом прекрасную возможность начать все сначала.
«Пуэрто-Рико проложит путь к новому поколению инфраструктуры чистой энергии, - заявил один генеральный директор по солнечной энергии, - и мир последует за ним». Элон Маск также написал в Твиттере предложение по решению энергетических проблем острова с помощью солнечных систем и батарей Tesla.
С массивом солнечных батарей и батарей группа зданий, таких как больница или район, может самостоятельно питаться и работать в случае сбоя в работе центральной сети, называемой «изоляцией» на промышленном языке.
При условии, что их можно оплатить и безопасно эксплуатировать, быстрая настройка этих солнечных микросетевых систем является отличной мерой, которая является как временным, так и долгосрочным фактором. Эти системы могут быть настроены в течение нескольких дней, обеспечивая достаточное количество энергии, чтобы помочь районам с критическими потребностями в электроэнергии, такими как зарядка мобильного телефона, питание банкоматов и предоставление услуг электроснабжения для здравоохранения и служб скорой помощи.
Больница дель-Ниньо - это первый из множества проектов по хранению солнечной энергии. Благодарен за поддержку восстановления Пуэрто-Рико с @ricardorossello pic.twitter.com/JfAu11UBYg
- Тесла (@Tesla) 24 октября 2017 г.
Однако эти системы стоят десятки тысяч долларов, и в настоящее время не существует существенного способа их оплаты, кроме доброты незнакомцев. Для трех с половиной миллионов человек понадобится, возможно, 350 000 таких систем - по цене в миллиарды - чтобы обеспечить лишь часть потребностей большинства семей в электроэнергии.
Даже если затраты не были учтены, эти распределенные системы не могут заменить сетку. Многие люди думают, что микросетям не нужны полюса и провода, но если они обслуживают более одного здания, они используют почти такую же сетку, как мы используем сегодня.
После восстановления энергосистемы новые независимые от энергосистем системы должны стать частью серии новых микросетей сообщества или сетей, состоящих из нескольких установок с солнечными батареями, которые будут поддерживаться хранилищем. Эти взаимосвязанные системы смогут «разъединяться» вместе, чтобы поддерживать работу всего сообщества на частичном, если не на полном, уровне обслуживания. С помощью необходимого планирования и согласований могут быть созданы новые общественные организации власти - возможно, отдельно от PREPA - для финансирования преобразования локальных сетей в более устойчивую форму.
Таким образом, существует путь от текущей сетки к более чистой и более устойчивой, но это не просто и не быстро. Это потребует объединения полного и быстрого восстановления власти с крупным вливанием капитала.
Изменение базы генерации от старения, неэффективного парка PREPA к чистым источникам является важной частью этого пути. Однако даже в очень быстром темпе для планирования экономики, финансирования и проектирования этого перехода требуются месяцы. Чаще всего требуются годы и тщательное экономическое и финансовое планирование, чтобы собрать необходимый капитал в миллиарды долларов и затем потратить его с умом.
Устойчивый, устойчивый путь вперед
Граждане Пуэрто-Рико пережили большие трудности и трагедии. Мы, как общество, безусловно, обязаны им сделать все возможное, чтобы уменьшить ущерб от следующего урагана и ускорить восстановление сил. Тем не менее, путь к устойчивой и устойчивой энергосистеме острова не так прост, как солнечные батареи и другое оборудование, сбрасываемое с воздуха, на остров, и при условии, что все будет хорошо. Предположение о том, что восстановление питания путем повторной установки текущих полюсов и проводов исключит возможность более распределенного решения, не является правильным, и при этом это не самый справедливый способ восстановить питание для всех как можно быстрее.
Это не означает, что установка полностью независимых солнечных систем и микросетей не должна препятствовать. С важным условием, что аппаратное обеспечение обслуживается должным образом, чем больше солнечной энергии и хранилища мы можем получить на остров, тем быстрее.
На данный момент, сетка Пуэрто-Рико перестраивается, как и прежде.
Но даже несмотря на то, что сеть восстанавливается как можно быстрее, следует начать планирование и разработку того, как перенести сеть на более мелкие участки, которые самоопределяются. Это должно включать все основные аспекты развития и эксплуатации энергосистемы, включая финансирование, владение, эксплуатацию и техническое обслуживание систем.
Единственный логичный способ для Пуэрто-Рико - и любой другой подверженной штормам электрической системы - стать серией устойчивых и чистых микросетей - это сначала обеспечить функционирование всей сети, а затем создать секции, которые могут разделяться и работать независимо, когда возникают проблемы.
Доктор Фокс-Пеннер благодарит Скотта Склара, Фила Хансера, Самира Редди, Томаса МакЭндрю и Дженни Хэтч за вклад. Все ошибки его собственные.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
