De grondgedachte van de klimaatverandering voor de transformatie van het Amerikaanse energienet

Het netwerk van transmissielijnen dat elektriciteit door de VS vervoert, is oud en niet opgezet om te voldoen aan de verwachte vraag naar schone energiebronnen zoals wind en zon.

Momenteel resulteert elektriciteitsopwekking in 32% van de uitstoot van koolstofdioxide in de Verenigde Staten, voornamelijk door het verbranden van fossiele brandstoffen zoals olie, steenkool en aardgas. Die brandstoffen worden vervoerd en verbrand waar elektriciteit nodig is.

Maar goedkope emissievrije energiebronnen, zoals zon en wind, zijn alleen overvloedig aanwezig op plaatsen waar de zon schijnt of de wind waait, en dat is niet noodzakelijkerwijs dicht bij huizen en bedrijven. Bovendien zal de vraag naar elektriciteit stijgen naarmate fossiele brandstoffen geleidelijk worden vervangen voor tal van andere toepassingen, zoals elektrische voertuigen en warmtepompen.

Om de lichten aan te houden en de lucht schoon te houden, zijn veel nieuwe transmissies nodig.

'Een dubbele klap': leeftijd en locatie

Het grootste deel van het Amerikaanse elektriciteitsnet was gebouwd in de jaren '1960 en '1970. Momenteel is meer dan 70% van het Amerikaanse elektriciteitsnet meer dan 25 jaar oud, volgens het Witte Huis.

ZIJN creëert "kwetsbaarheid", zei het Amerikaanse ministerie van Energie in een aankondiging van een initiatief dat is opgenomen in de Bipartisan Infrastructure Law van president Biden om investeringen in het nationale net te katalyseren.

In 2021, het meest recente jaar waarover gegevens beschikbaar zijn, zaten Amerikaanse elektriciteitsklanten gemiddeld iets langer dan zeven uur zonder stroom, volgens gegevens van de Amerikaanse Energy Information Administration. Meer dan vijf van die zeven uur waren tijdens wat de EIA 'grote evenementen' noemt, waaronder sneeuwstormen, orkanen en bosbranden. Dat is een aanzienlijke stijging ten opzichte van het gemiddelde van drie tot vier uur voor storingen tussen 2013 (het eerste jaar dat de gegevens beschikbaar zijn) en 2016, en de belangrijkste boosdoener is extreem weer.

"Extreme weersomstandigheden zoals de Dixie Wildfire, de orkaan Ida en de Texas Freeze in 2021 hebben duidelijk gemaakt dat de bestaande energie-infrastructuur van Amerika de voortdurende gevolgen van extreme weersomstandigheden als gevolg van klimaatverandering niet zal doorstaan." aldus het Amerikaanse ministerie van Energie.

Transmissie-infrastructuur gaat tussen de 50 en 80 jaar mee, volgens een presentatie uit 2021 van het adviesbureau, de Brattle-groep. Het vervangen van transmissie-infrastructuur die zijn leeftijdsgrens bereikt, kost waarschijnlijk naar schatting $ 10 miljard per jaar, volgens de Brattle Group-analyse.

American Electric Power, een energiebedrijf dat eigenaar is 40,000 mijl transmissiemijlen, heeft gezegd dat 30% van zijn transmissielijnen in de komende 10 jaar moet worden vervangen, zoals benadrukt door een Verslag 2022 van de beleidsgroep vervoer, Grid Strategies.

Naast de toenemende leeftijd is de ligging van de bestaande hoogspanningslijnen een probleem.

Fossiele brandstoffen zoals olie, steenkool en aardgas worden meestal vervoerd via spoorwegen of pijpleidingen en vervolgens verbrand in elektriciteitscentrales in de buurt van steden.

De elektriciteitsindustrie in de VS is ontstaan ​​uit een lappendeken van lokale nutsbedrijven die aan de lokale vraag voldoen. Rob Gramlich, de oprichter van Rasterstrategieën, vertelde CNBC. Het systeem van transmissielijnen in de VS is gebouwd om dat model van energieopwekking te dienen.

Schone energiebronnen, zoals wind en zon, stoten geen broeikasgassen uit, maar de opgewekte energie moet worden verplaatst van de plaats waar de wind en de zon het sterkst zijn naar de plaats waar de elektriciteit daadwerkelijk wordt gebruikt.

Dat geldt vooral voor het aanboren van de hoogste kwaliteit windenergie, legt professor Princeton uit Jesse Jenkin, een ingenieur energiesystemen op macroschaal.

“Het vermogen van windturbines wordt geschaald met de windsnelheid in blokjes. Dat betekent dat de beste locaties voor windenergie acht keer productiever zijn dan de slechtste, tegenover slechts twee keer zo productief voor zonne-energie”, aldus Jenkins.

“Die grotere mate van variatie in het windenergiepotentieel betekent dat we windparken moeten bouwen waar het echt waait, en dat is meestal niet de plek waar te veel mensen wonen! Dus de ontwikkeling van windenergie is een grote aanjager van uitgebreide transmissiebehoeften, "vertelde Jenkins aan CNBC.

Het is gemakkelijker om zonnepanelen te bouwen in de buurt van waar ze nodig zijn, maar "niet zo voor windparken", zei Jenkins.

De combinatie van een verouderende infrastructuur die kostbare upgrades nodig heeft en een energienet dat niet past waar schone - en goedkope - vormen van hernieuwbare energie zich bevinden, is "helaas een dubbele klap voor de consument", vertelde Gramlich aan CNBC.