Fragility ng Power Grid ng United States – Ang Epekto sa Elektripikasyon

Huling na-update ang artikulong ito noong Marso 6, 2023

Fragility ng Power Grid ng United States – Ang Epekto sa Elektripikasyon

Fragility ng Power Grid ng United States – Ang Epekto sa Elektripikasyon

Iginiit ng pandaigdigang aristokrasya na dapat talikuran ng lahat ng uri ng magsasaka ang kanilang mga internal combustion engine na sasakyan, palitan ang mga EV bilang pinakamahalagang salik sa paglutas ng pandaigdigang krisis sa klima. Tulad ng makikita mo sa pag-post na ito, habang ang salaysay na ito ay nakakahimok kung ikaw ay isang first-order thinker, sa katunayan, ito ay ganap na hindi magagawa para sa isang pangunahing dahilan.

Magsimula tayo sa ilang background.PJM Interconnection ay isang regional electrical transmission organization na nag-uugnay sa paggalaw ng pakyawan na kuryente sa lahat o bahagi ng mga estado ng Delaware, Illinois, Indiana, Kentucky, Maryland, Michigan, New Jersey, North Carolina, Ohio, Pennsylvania, Tennessee, Virginia, West Virginia at ang Distrito ng Columbia. Ito ay gumaganap bilang isang neutral, independiyenteng wholesaler ng kuryente na namamahala sa mataas na boltahe na electrical grid sa mga nabanggit na estado upang matiyak ang pagiging maaasahan ng grid para sa higit sa 65 milyong tao, na ginagawa itong pinakamalaking grid ng kuryente sa America.

Dito ay isang mapa na nagpapakita ng mga transmission zone ng PJM:

Ang PJM ay sumusulong patungo sa decarbonization tulad ng ipinapakita sa screen capture na itoe mula sa 2021 Annual Report nito:

Dito ay isang mapa na nagpapakita ng mga iminungkahing proyekto ng renewable energy ng PJM na pinag-aaralan para sa potensyal na pagkakakonekta sa kasalukuyang grid:

Ang PJM kamakailan ay naglabas ng isang pampublikong ulat na pinamagatang “Energy Transition sa PJM: Resource Retirements, Replacements and Risks“:

Narito ang isang quote mula sa Executive Summary:

“Drived by industry trends and their associated challenges, PJM made the following strategic pillars to ensure a efficient and reliable energy transition: facilitating decarbonization policy reliably and cost-effectively; pagpaplano/pagpapatakbo ng grid ng hinaharap; at pagpapaunlad ng pagbabago….

Sa liwanag ng mga usong ito at bilang suporta sa mga madiskarteng layuning ito, ang PJM ay nagpapatuloy ng isang multiphase na pagsisikap upang pag-aralan ang mga potensyal na epekto ng paglipat ng enerhiya. Ang unang dalawang yugto ng pag-aaral ay nakatuon sa enerhiya at mga pantulong na serbisyo at kasapatan ng mapagkukunan sa 2035 at higit pa. Ang ikatlong bahaging ito ay nakatuon sa kasapatan ng mapagkukunan sa malapit na termino hanggang 2030.1

Ang pagpapanatili ng sapat na antas ng mga mapagkukunan ng henerasyon, na may tamang pagpapatakbo at pisikal na mga katangian, ay mahalaga para sa kakayahan ng PJM na maghatid ng pangangailangan sa kuryente sa pamamagitan ng paglipat ng enerhiya.

Sa pag-aaral, sinusuri ng PJM ang isang hanay ng mga senaryo ng negosyo hanggang sa taong 2030 at kung paano makakaapekto ang pagreretiro ng ilan sa kanilang kasalukuyang henerasyon sa kanilang kakayahang maghatid ng maaasahang kuryente sa kanilang mga customer.

Inaasahan ng PJM na magretiro sila ng mga asset batay sa mga patakaran ng estado at pederal (i.e. mga patakarang pangkapaligiran) na magreresulta sa  paglala ng unit economics bilang ang halaga ng pagpapagaan at pagsunod sa mga regulasyong pangkapaligiran ay “nakakapinsala sa ekonomiya” ng mga henerasyong asset na iyon hanggang sa punto kung saan kailangan nilang maging nagretiro na. Narito ang isang graphic na nagpapakita ng mga patakaran at regulasyon na maaaring makaapekto sa mga asset ng PJM:

Narito ang isang graphic na nagpapakita ng pagtataya ng kapasidad ng pagreretiro sa pagbuo ng kuryente (Mga Sitwasyon na Mababang Bagong Pagpasok at Mataas na Bagong Pagpasok) ayon sa taon mula 2022 hanggang 2030:

Pansinin na ang karamihan sa paglaki ng kapasidad sa pagreretiro ay dahil sa pagpapatupad ng mga patakaran sa kapaligiran pagkatapos ng 2024.  Sa kabuuan, ang PJM ay nag-proyekto na magkakaroon ng kabuuang pagreretiro ng 40 GW ng inaasahang henerasyon sa 2030 na binubuo ng 12 GW ng mga inihayag na pagreretiro, 25 GW ng mga potensyal na pagreretiro na batay sa patakaran at 3 GW ng mga potensyal na pagreretiro sa ekonomiya na, sa kabuuan, ay kumakatawan sa 21 porsyento ng kasalukuyang kapasidad ng henerasyon ng PJM. Upang mapanatili ang pagiging maaasahan ng grid, ang kakulangan na ito ay dapat masakop gamit ang mga renewable.

Narito ang isang graphic na nagpapakita ng mababa at mataas na pagtatantya para sa bagong naka-install na kapasidad sa pagitan ng 2022 at 2030:

Napansin din ng PJM na magkakaroon ng pagtaas sa elektripikasyon na magreresulta sa pagtaas ng demand para sa kuryente (tinatantiyang 1.4 porsiyento bawat taon na may ilang mga zone na tumaas ang demand na umabot sa 7 porsiyento bawat taon) na nagmumula sa parehong mga patakaran at regulasyon ng estado at pederal. Iminumungkahi ng nakaraang pananaliksik na ang paglaki ng demand ng kuryente sa hinaharap ay magiging asymmetrical na may paglaki ng demand sa taglamig nang higit sa dobleng paglago sa tag-araw dahil sa mga kinakailangan sa pag-init. Ang kumbinasyon ng paglabas ng mapagkukunan, pagpasok at pagtaas ng demand ay maaaring magdulot ng malalaking problema tulad ng sinipi dito:

“Ang inaasahang kabuuang kapasidad mula sa pagbuo ng mga mapagkukunan ay hindi makakatugon sa inaasahang peak load, kaya nangangailangan ng pag-deploy ng pagtugon sa demand. Pagsapit ng 2028/2029 na Taon ng Paghahatid at higit pa, sa mababang antas ng senaryo ng Bagong Pagpasok, ang inaasahang mga margin ng reserba ay magiging 8%, dahil maaaring hindi sapat ang inaasahang pagtugon sa demand upang masakop ang mga inaasahan sa pinakamataas na demand, maliban kung ang bagong entry ay umuusad sa isang antas na ipinakita sa High New Entry scenario. Mangangailangan ito ng kakayahang mapanatili ang mga kinakailangang umiiral na mapagkukunan, pati na rin ang mabilis na pagbibigay ng insentibo at pagsasama-sama ng bagong entry”

Sinasabi ng PJM na mayroon lamang humigit-kumulang 10 GW ng bagong serbisyo sa nakalipas na tatlong taon at may malaking panganib sa pagpasok ng bagong henerasyon dahil sa mga pagkagambala sa supply chain at mga paghihigpit sa pipeline ng natural na gas.

Sa konklusyon, narito ang isang graphic na nagpapakita ng mga isyu sa balanse ng kuryente:

Maliban kung maihahatid ng PJM ang mataas na bagong entry capacity na senaryo nito, maaaring magkaroon ng malaking kakulangan ng kuryente sa operating area nito pagsapit ng 2030 at kahit noon pa man, ang pag-asa ng kumpanya sa pasulput-sulpot na renewable na pinagmumulan ng kuryente ay nababahala. Sinasabi ng kumpanya na kakailanganin nila ng maraming megawatts ng mga mapagkukunang ito upang palitan ang 1 megawatt ng thermal generation.

Tapusin natin ang quote na ito mula sa ulat:

“Ang New Services Queue ng PJM ay pangunahing binubuo ng mga renewable (94%) at gas (6%). Sa kabila ng malaking kapasidad ng nameplate ng mga renewable sa interconnection queue (290 GW), ang dating rate ng pagkumpleto para sa mga renewable na proyekto ay humigit-kumulang 5%. Ang mga projection sa pag-aaral na ito ay nagpapahiwatig na ang kasalukuyang bilis ng bagong pagpasok ay hindi sapat upang makasabay sa mga inaasahang pagreretiro at paglago ng demand sa 2030. Ang rate ng pagkumpleto (mula sa pila hanggang bakal sa lupa) ay kailangang tumaas nang malaki upang mapanatili ang mga kinakailangang margin ng reserba .

Makatitiyak tayo sa ating sarili na hindi lang ang PJM ang mamamakyaw ng kuryente na haharap sa isyu ng kakulangan sa henerasyon. Ngunit, sa lahat ng paraan, lumabas tayong lahat para bumili ng de-kuryenteng sasakyan. Ano ang posibleng magkamali?

Maaari mong i-publish ang artikulong ito sa iyong website hangga’t nagbibigay ka ng link pabalik sa pahinang ito.

United States Power Grid