dedeefendi
New member
Amerika Birleşik Devletleri'nde temiz enerji geliştirmenin önündeki en büyük engellerden biri elektrik hatlarının eksikliğidir. Yeni iletim hatlarının inşası, izinlerdeki gecikmeler ve yerel itirazlar nedeniyle on yıl veya daha uzun sürebilir. Ancak Salı günü yayınlanan iki rapora göre daha hızlı ve daha ucuz bir çözüm olabilir.
Mevcut elektrik hatlarının en son teknolojiye sahip malzemelerden yapılmış kablolarla değiştirilmesi, ülkenin birçok yerindeki elektrik şebekesinin kapasitesini kabaca iki katına çıkarabilir ve çok daha fazla rüzgar ve güneş enerjisine yer açabilir.
Gelişmiş yeniden iletkenlik olarak bilinen bu teknik, diğer ülkelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak araştırmacılar, birçok ABD kamu hizmeti kuruluşunun teknolojiye ve düzenleyici ve bürokratik engellere aşina olmadıkları için benimsemekte yavaş davrandığını buldu.
Salı günü yayınlanan raporlardan birine katkıda bulunan Berkeley'deki California Üniversitesi'nden kıdemli bilim insanı Amol Phadke, “Yeniden iletkenlerden kapasite artışının ne kadar büyük olabileceğine oldukça şaşırdık” dedi. Bir danışmanlık firması olan GridLab ile birlikte çalışan Berkeley araştırmacıları, gelişmiş yeniden iletkenliğin yaygınlaşması durumunda ne olacağını incelediler.
“Şebekeyi iyileştirmek için yapmamız gereken tek şey bu değil ama çözümün önemli bir parçası olabilir” dedi Dr. Phadke.
Günümüzde çoğu enerji hattı, bir asırdan beri var olan bir tasarım olan, alüminyum tellerle çevrelenmiş çelik çekirdeklerden yapılmıştır. 2000'li yıllarda birçok şirket, karbon fiber gibi daha küçük, daha hafif çekirdekler kullanan ve daha fazla alüminyum barındırabilen kablolar geliştirdi. Bu gelişmiş kablolar eski modellere göre iki kata kadar daha fazla güç taşıyabilir.
Eski boruların değiştirilmesi nispeten hızlı bir şekilde yapılabilir. 2011 yılında Teksas'ta bir kamu hizmeti kuruluşu olan AEP'nin, hızlı nüfus artışını karşılamak için acilen aşağı Rio Grande Vadisi'ne daha fazla elektrik sağlaması gerekiyordu. Yeni bir iletim hattı için arazi ve izinlerin alınması ve kulelerin inşa edilmesi çok uzun zaman alırdı. Bunun yerine AEP, mevcut bir hattaki 240 mil uzunluğundaki kabloyu gelişmiş iletkenlerle değiştirdi; bu, üç yıldan az sürdü ve hatların taşıma kapasitesini yüzde 40 artırdı.
Araştırmacılar, birçok yerde enerji hatlarının gelişmiş iletkenlerle iyileştirilmesinin, yeni hat inşa etme maliyetinin yarısından daha az bir maliyetle mevcut iletim koridorlarının kapasitesini neredeyse iki katına çıkarabileceğini buldu. Kamu hizmetleri ülke çapında binlerce kilometrelik kabloyu değiştirerek gelişmiş iletkenler kullanmaya başlarsa, 2035 yılına kadar şu anda yaptıklarından dört kat daha fazla iletim kapasitesi ekleyebilirler.
Bu, önerilen ancak yerel şebekelerin bunları karşılayamayacak kadar kalabalık olması nedeniyle uygulanamayan binlerce projeden çok daha fazla güneş ve rüzgar enerjisinin kullanılmasına olanak tanıyacaktır.
Dünyanın en büyük hizmet kuruluşlarından biri olan Güney Kaliforniya Edison'un varlık yönetimi ve orman yangını güvenliğinden sorumlu başkan yardımcısı Shinjini Menon, gelişmiş iletkenlerin kurulması umut verici bir fikir, ancak mevcut hatların yakınında ne kadar ek rüzgar ve güneş enerjisi inşa edilebileceği de dahil olmak üzere soruların devam ettiğini söyledi. ülkede. Kamu hizmetlerinin rüzgar ve güneş açısından zengin daha uzak bölgelere ulaşmak için muhtemelen çok daha fazla yeni hat inşa etmek zorunda kalacağını söyledi.
Şirketi Kaliforniya'da birçok yeniden liderlik projesi başlatmış olan Bayan Menon, “İleri düzey liderlerin çok ama çok yararlı olacağı konusunda hemfikiriz” dedi. “Ama bunu ne kadar ileri götürebiliriz? Jüri hala dışarıda.”
Uzmanlar büyük ölçüde elektrik şebekesinin yavaş genişlemesinin temiz enerjiye geçişin Aşil topuğu olduğu konusunda hemfikir. Enerji Bakanlığı, Başkan Biden'ın ülkeye temiz enerji sağlama hedefine ulaşmak için ülkenin iletim şebekesinin 2035 yılına kadar üçte iki veya daha fazla genişletilmesi gerekebileceğini tahmin ediyor.
Ancak iletim hatları inşa etmek zor bir iş haline geldi ve geliştiricilerin birden fazla ilçeye yeni bir hat döşemesi, farklı kurumlardan oluşan karmakarışık bir yapıdan onay alması ve kötü görüşler veya ekosistemlere verilen zararlarla ilgili davalarla uğraşması on yıl veya daha uzun bir zaman alabilir. Geçen yıl Amerika Birleşik Devletleri sadece 251 mil elektrik hattı inşa etti; bu sayı on yıldır azalıyor.
İklim koruması yüksektir. 2022'de Kongre, Enflasyon Azaltma Yasası kapsamında küresel ısınmayla mücadele etmek amacıyla güneş panelleri, rüzgar türbinleri, elektrikli araçlar ve diğer yeşil teknolojiler için yüz milyarlarca doları onayladı. Ancak Princeton liderliğindeki REPEAT projesindeki araştırmacılar, Amerika Birleşik Devletleri yeni iletim kapasitesini daha hızlı ekleyemediği sürece, bu yasadan beklenen emisyon azaltımlarının yaklaşık yarısının gerçekleşmeyebileceğini buldu.
Yeni hatlar inşa etmenin zorluğu, birçok enerji uzmanının ve sektör temsilcisinin mevcut ağdan daha fazla yararlanmanın yollarını aramasına yol açtı. Bunlar arasında, kamu hizmetlerinin mevcut hatlar üzerinden aşırı yükleme yapmadan daha fazla güç göndermesine olanak tanıyan sensörler ve operatörlerin şebekedeki sıkışıklığı azaltmasına olanak tanıyan gelişmiş kontroller gibi “şebekeyi geliştiren teknolojiler” yer alıyor. Çalışmalar, bu tekniklerin düşük maliyetle ağ kapasitesini yüzde 10 ila 30 oranında artırabildiğini göstermiştir.
Berkeley raporunun yazarlarından biri olan Emilia Chojkiewicz, Belçika ve Hollanda gibi ülkelerin daha fazla rüzgar ve güneş enerjisini entegre etmek için gelişmiş iletkenleri yaygın olarak kullandığını söyledi.
Bayan Chojkiewicz, “Orada iletim sistemi planlayıcılarıyla konuştuk ve herkes bunun kesin olduğunu söyledi” dedi. “Hatlar için yeni geçiş hakları elde etmek genellikle zordur ve yeniden yönlendirme çok daha hızlıdır.”
Eğer yeniden iletkenlik bu kadar etkiliyse neden Amerika Birleşik Devletleri'nde daha fazla kamu hizmeti kuruluşu bunu yapmıyor? Bu soru, kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan GridLab ve Energy Innovation tarafından Salı günü yayınlanan ikinci raporun odak noktasıydı.
Sorunlardan biri, aslında 3.200 farklı kamu hizmeti kuruluşu tarafından işletilen üç ağdan ve bölgesel planlamacılar ve düzenleyicilerden oluşan karmaşık bir yama yapısından oluşan Amerika'nın elektrik sisteminin parçalanmış olmasıdır. Bu, dikkatli çalışma ve işgücünün yeniden eğitilmesini gerektiren yeni teknolojilerin bazen sadece bir avuç ağ operatörünün bulunduğu ülkelere kıyasla daha yavaş yayıldığı anlamına geliyor.
60'tan fazla ülkede projeleri bulunan ileri düzey iletkenlerin önde gelen üreticisi CTC Global'in baş teknoloji sorumlusu Dave Bryant, “Birçok hizmet kuruluşu riskten kaçınıyor” dedi.
Raporda uygunsuz teşviklerin de olduğu belirtiliyor. Kamu hizmetlerine yapılan ödemelerin şekli nedeniyle, genellikle yeni hatlar inşa etmek için mevcut tesisleri yenilemek yerine daha büyük bir mali teşvike sahipler. Bunun tersine, bazı düzenleyiciler, uzun vadede kendilerini amorti etseler bile, gelişmiş iletkenlerin daha yüksek ön maliyetleri konusunda endişe duymaktadır. Birçok kamu hizmeti kuruluşunun uzun vadeli iletim planlaması konusunda işbirliği yapma konusunda çok az motivasyonu vardır.
GridLab'ın kıdemli program yöneticisi Casey Baker, “En büyük engel, sektörün ve düzenleyicilerin hâlâ kısa vadeli, tepkisel bir zihniyete takılıp kalmasıdır” dedi. “Fakat artık ağın çok hızlı büyümesi gereken bir zamanda yaşıyoruz ve mevcut süreçlerimiz bu gerçekle baş edemiyor.”
Bu bazı yerlerde yavaş yavaş değişebilir. Montana'da, Northwestern Energy kısa süre önce kontrol edilemeyen yangın riskini azaltmak için eskimiş bir hattın bir kısmını gelişmiş iletkenlerle değiştirdi; yeni hat sıcakta daha az sarktı ve ağaçlarla temas etme olasılığını azalttı. Sonuçlardan memnun olan Montana milletvekilleri, kamu hizmetlerine gelişmiş iletkenlerin kurulumu için mali teşvikler sağlayacak bir yasa tasarısını kabul etti. Virginia'daki bir yasa tasarısı, kamu hizmetlerinin teknolojiyi dikkate almasını gerektirecek.
Yeni veri merkezleri, fabrikalar ve elektrikli araçların şebekede darboğazlar yaratması nedeniyle elektrik talebi yirmi yılda ilk kez artmaya başlarken, birçok kamu hizmeti sağlayıcısı yeni teknolojiler konusundaki ihtiyatlarını bir kenara bırakıyor.
Kaliforniya'da bir enerji şirketi olan Edison International'ın başkanı ve genel müdürü ve bir ticaret şirketi olan Edison Elektrik Enstitüsü'nün başkanı Pedro Pizarro, “Geri dönüş veya diğer seçenekler olsun, şebekeyi iyileştiren teknolojilere çok daha fazla ilgi görüyoruz” dedi. kamu hizmetleri grubu. “Bir aciliyet duygusu var”
Mevcut elektrik hatlarının en son teknolojiye sahip malzemelerden yapılmış kablolarla değiştirilmesi, ülkenin birçok yerindeki elektrik şebekesinin kapasitesini kabaca iki katına çıkarabilir ve çok daha fazla rüzgar ve güneş enerjisine yer açabilir.
Gelişmiş yeniden iletkenlik olarak bilinen bu teknik, diğer ülkelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak araştırmacılar, birçok ABD kamu hizmeti kuruluşunun teknolojiye ve düzenleyici ve bürokratik engellere aşina olmadıkları için benimsemekte yavaş davrandığını buldu.
Salı günü yayınlanan raporlardan birine katkıda bulunan Berkeley'deki California Üniversitesi'nden kıdemli bilim insanı Amol Phadke, “Yeniden iletkenlerden kapasite artışının ne kadar büyük olabileceğine oldukça şaşırdık” dedi. Bir danışmanlık firması olan GridLab ile birlikte çalışan Berkeley araştırmacıları, gelişmiş yeniden iletkenliğin yaygınlaşması durumunda ne olacağını incelediler.
“Şebekeyi iyileştirmek için yapmamız gereken tek şey bu değil ama çözümün önemli bir parçası olabilir” dedi Dr. Phadke.
Günümüzde çoğu enerji hattı, bir asırdan beri var olan bir tasarım olan, alüminyum tellerle çevrelenmiş çelik çekirdeklerden yapılmıştır. 2000'li yıllarda birçok şirket, karbon fiber gibi daha küçük, daha hafif çekirdekler kullanan ve daha fazla alüminyum barındırabilen kablolar geliştirdi. Bu gelişmiş kablolar eski modellere göre iki kata kadar daha fazla güç taşıyabilir.
Eski boruların değiştirilmesi nispeten hızlı bir şekilde yapılabilir. 2011 yılında Teksas'ta bir kamu hizmeti kuruluşu olan AEP'nin, hızlı nüfus artışını karşılamak için acilen aşağı Rio Grande Vadisi'ne daha fazla elektrik sağlaması gerekiyordu. Yeni bir iletim hattı için arazi ve izinlerin alınması ve kulelerin inşa edilmesi çok uzun zaman alırdı. Bunun yerine AEP, mevcut bir hattaki 240 mil uzunluğundaki kabloyu gelişmiş iletkenlerle değiştirdi; bu, üç yıldan az sürdü ve hatların taşıma kapasitesini yüzde 40 artırdı.
Araştırmacılar, birçok yerde enerji hatlarının gelişmiş iletkenlerle iyileştirilmesinin, yeni hat inşa etme maliyetinin yarısından daha az bir maliyetle mevcut iletim koridorlarının kapasitesini neredeyse iki katına çıkarabileceğini buldu. Kamu hizmetleri ülke çapında binlerce kilometrelik kabloyu değiştirerek gelişmiş iletkenler kullanmaya başlarsa, 2035 yılına kadar şu anda yaptıklarından dört kat daha fazla iletim kapasitesi ekleyebilirler.
Bu, önerilen ancak yerel şebekelerin bunları karşılayamayacak kadar kalabalık olması nedeniyle uygulanamayan binlerce projeden çok daha fazla güneş ve rüzgar enerjisinin kullanılmasına olanak tanıyacaktır.
Dünyanın en büyük hizmet kuruluşlarından biri olan Güney Kaliforniya Edison'un varlık yönetimi ve orman yangını güvenliğinden sorumlu başkan yardımcısı Shinjini Menon, gelişmiş iletkenlerin kurulması umut verici bir fikir, ancak mevcut hatların yakınında ne kadar ek rüzgar ve güneş enerjisi inşa edilebileceği de dahil olmak üzere soruların devam ettiğini söyledi. ülkede. Kamu hizmetlerinin rüzgar ve güneş açısından zengin daha uzak bölgelere ulaşmak için muhtemelen çok daha fazla yeni hat inşa etmek zorunda kalacağını söyledi.
Şirketi Kaliforniya'da birçok yeniden liderlik projesi başlatmış olan Bayan Menon, “İleri düzey liderlerin çok ama çok yararlı olacağı konusunda hemfikiriz” dedi. “Ama bunu ne kadar ileri götürebiliriz? Jüri hala dışarıda.”
Uzmanlar büyük ölçüde elektrik şebekesinin yavaş genişlemesinin temiz enerjiye geçişin Aşil topuğu olduğu konusunda hemfikir. Enerji Bakanlığı, Başkan Biden'ın ülkeye temiz enerji sağlama hedefine ulaşmak için ülkenin iletim şebekesinin 2035 yılına kadar üçte iki veya daha fazla genişletilmesi gerekebileceğini tahmin ediyor.
Ancak iletim hatları inşa etmek zor bir iş haline geldi ve geliştiricilerin birden fazla ilçeye yeni bir hat döşemesi, farklı kurumlardan oluşan karmakarışık bir yapıdan onay alması ve kötü görüşler veya ekosistemlere verilen zararlarla ilgili davalarla uğraşması on yıl veya daha uzun bir zaman alabilir. Geçen yıl Amerika Birleşik Devletleri sadece 251 mil elektrik hattı inşa etti; bu sayı on yıldır azalıyor.
İklim koruması yüksektir. 2022'de Kongre, Enflasyon Azaltma Yasası kapsamında küresel ısınmayla mücadele etmek amacıyla güneş panelleri, rüzgar türbinleri, elektrikli araçlar ve diğer yeşil teknolojiler için yüz milyarlarca doları onayladı. Ancak Princeton liderliğindeki REPEAT projesindeki araştırmacılar, Amerika Birleşik Devletleri yeni iletim kapasitesini daha hızlı ekleyemediği sürece, bu yasadan beklenen emisyon azaltımlarının yaklaşık yarısının gerçekleşmeyebileceğini buldu.
Yeni hatlar inşa etmenin zorluğu, birçok enerji uzmanının ve sektör temsilcisinin mevcut ağdan daha fazla yararlanmanın yollarını aramasına yol açtı. Bunlar arasında, kamu hizmetlerinin mevcut hatlar üzerinden aşırı yükleme yapmadan daha fazla güç göndermesine olanak tanıyan sensörler ve operatörlerin şebekedeki sıkışıklığı azaltmasına olanak tanıyan gelişmiş kontroller gibi “şebekeyi geliştiren teknolojiler” yer alıyor. Çalışmalar, bu tekniklerin düşük maliyetle ağ kapasitesini yüzde 10 ila 30 oranında artırabildiğini göstermiştir.
Berkeley raporunun yazarlarından biri olan Emilia Chojkiewicz, Belçika ve Hollanda gibi ülkelerin daha fazla rüzgar ve güneş enerjisini entegre etmek için gelişmiş iletkenleri yaygın olarak kullandığını söyledi.
Bayan Chojkiewicz, “Orada iletim sistemi planlayıcılarıyla konuştuk ve herkes bunun kesin olduğunu söyledi” dedi. “Hatlar için yeni geçiş hakları elde etmek genellikle zordur ve yeniden yönlendirme çok daha hızlıdır.”
Eğer yeniden iletkenlik bu kadar etkiliyse neden Amerika Birleşik Devletleri'nde daha fazla kamu hizmeti kuruluşu bunu yapmıyor? Bu soru, kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan GridLab ve Energy Innovation tarafından Salı günü yayınlanan ikinci raporun odak noktasıydı.
Sorunlardan biri, aslında 3.200 farklı kamu hizmeti kuruluşu tarafından işletilen üç ağdan ve bölgesel planlamacılar ve düzenleyicilerden oluşan karmaşık bir yama yapısından oluşan Amerika'nın elektrik sisteminin parçalanmış olmasıdır. Bu, dikkatli çalışma ve işgücünün yeniden eğitilmesini gerektiren yeni teknolojilerin bazen sadece bir avuç ağ operatörünün bulunduğu ülkelere kıyasla daha yavaş yayıldığı anlamına geliyor.
60'tan fazla ülkede projeleri bulunan ileri düzey iletkenlerin önde gelen üreticisi CTC Global'in baş teknoloji sorumlusu Dave Bryant, “Birçok hizmet kuruluşu riskten kaçınıyor” dedi.
Raporda uygunsuz teşviklerin de olduğu belirtiliyor. Kamu hizmetlerine yapılan ödemelerin şekli nedeniyle, genellikle yeni hatlar inşa etmek için mevcut tesisleri yenilemek yerine daha büyük bir mali teşvike sahipler. Bunun tersine, bazı düzenleyiciler, uzun vadede kendilerini amorti etseler bile, gelişmiş iletkenlerin daha yüksek ön maliyetleri konusunda endişe duymaktadır. Birçok kamu hizmeti kuruluşunun uzun vadeli iletim planlaması konusunda işbirliği yapma konusunda çok az motivasyonu vardır.
GridLab'ın kıdemli program yöneticisi Casey Baker, “En büyük engel, sektörün ve düzenleyicilerin hâlâ kısa vadeli, tepkisel bir zihniyete takılıp kalmasıdır” dedi. “Fakat artık ağın çok hızlı büyümesi gereken bir zamanda yaşıyoruz ve mevcut süreçlerimiz bu gerçekle baş edemiyor.”
Bu bazı yerlerde yavaş yavaş değişebilir. Montana'da, Northwestern Energy kısa süre önce kontrol edilemeyen yangın riskini azaltmak için eskimiş bir hattın bir kısmını gelişmiş iletkenlerle değiştirdi; yeni hat sıcakta daha az sarktı ve ağaçlarla temas etme olasılığını azalttı. Sonuçlardan memnun olan Montana milletvekilleri, kamu hizmetlerine gelişmiş iletkenlerin kurulumu için mali teşvikler sağlayacak bir yasa tasarısını kabul etti. Virginia'daki bir yasa tasarısı, kamu hizmetlerinin teknolojiyi dikkate almasını gerektirecek.
Yeni veri merkezleri, fabrikalar ve elektrikli araçların şebekede darboğazlar yaratması nedeniyle elektrik talebi yirmi yılda ilk kez artmaya başlarken, birçok kamu hizmeti sağlayıcısı yeni teknolojiler konusundaki ihtiyatlarını bir kenara bırakıyor.
Kaliforniya'da bir enerji şirketi olan Edison International'ın başkanı ve genel müdürü ve bir ticaret şirketi olan Edison Elektrik Enstitüsü'nün başkanı Pedro Pizarro, “Geri dönüş veya diğer seçenekler olsun, şebekeyi iyileştiren teknolojilere çok daha fazla ilgi görüyoruz” dedi. kamu hizmetleri grubu. “Bir aciliyet duygusu var”