По модернизации энергосистемы США

Наука об изменении климата уже не вызывает сомнений - человеческая эмиссия парниковых газов глубоко изменила атмосферу. Хотя точное влияние этих изменений все еще остается неопределенным, ученые и политики во всем мире согласны: климат должен стабилизироваться.

К сожалению, смягчение глобального изменения климата, вероятно, обойдется в триллионы долларов и потребует изменений в каждом секторе.

Однако, как и во всех потенциальных инвестициях, у некоторых есть возможность для большей отдачи; в спешке с низкоуглеродной экономикой те инвестиции, которые коренным образом меняют способ производства, потребления, передачи и хранения электроэнергии, будут наиболее полезными. В более общем плане, все эти обновления можно рассматривать как усовершенствования сетки. Если Соединенные Штаты и другие страны хотят добиться значимых изменений, то ремонт их электрических сетей является разумной инвестицией.

Американская коммунальная сеть является крупнейшей взаимосвязанной машиной в мире, предоставляющей по требованию сотни миллионов американцев по всей стране. Тем не менее, несмотря на огромные масштабы и важность, сетка по-прежнему опирается на технологии, разработанные в послевоенный период; сетка увидела ограниченные, если таковые имеются, обновления с момента ее первоначальной реализации. За прошедшие десятилетия исследователи и предприниматели во всем мире разработали новые технологии, которые позволяют более чистое производство, более эффективную передачу и эффективное хранение энергии.

Настало время, когда Соединенные Штаты пользуются преимуществами этих достижений.

Прежде всего, американская коммунальная сеть должна принять широкое использование возобновляемых источников энергии. Другие изменения в сетке будут в значительной степени бессмысленными, если страна не изменит, как она производит мощность потребляет . Первоначально это правда, что возобновляемые технологии были недостаточными для удовлетворения спроса на национальную электроэнергию, но за десятилетия, прошедшие с момента их первоначального изобретения, технологии созрели.

В частности, солнечная энергия и энергия ветра имеют возможность, если они развернуты по всей стране, ограничить зависимость Соединенных Штатов от ископаемого топлива. Соединенные Штаты медленно обнимают эти технологии: например, такие установки, как Cape Wind, готовы начать эру оффшорного ветрового хозяйства в Соединенных Штатах. Несмотря на это, Соединенные Штаты должны ускорить переход к возобновляемым источникам энергии, если он хочет стать лидером в экономике с низким уровнем выбросов углерода.

Помимо изменения мощности, Америка также должна изменить способ передачи и хранения энергии. Основная проблема, препятствующая внедрению возобновляемых технологий, называется «прерывистостью», а именно, что солнце не всегда сияет или ветер всегда взрывается. Тем не менее, общенациональная сеть сверхпроводящих кабелей и центров хранения энергии может помочь облегчить это.Большинство потенциальных возобновляемых источников энергии находятся в районах, которые мало населены, например, американские Юго-Западные - сверхпроводящие или высоковольтные кабели постоянного тока могут передавать мощность из таких отдаленных районов на любой берег, где электричество находится в гораздо большем спросе. Кроме того, улучшенная сеть станций хранения позволит возобновляемым источникам энергии хранить избыточную энергию в периоды пикового спроса.

В частности, солнечная энергия наиболее продуктивна в середине дня и ветровой энергии в ночное время, оба периода низкого спроса. Сохраняя энергию, генерируемую в течение этих периодов для последующего использования, проблема перемежаемости может быть значительно уменьшена. В настоящее время ведется отличная гонка для совершенствования и масштабирования технологий хранения энергии, например, с интересом к Tulsa Powerwall.

Наконец, Соединенные Штаты должны использовать преимущества вычислений для создания интеллектуальной сети. Благодаря тому, что Internet of Things подключает процессоры к более мирским объектам, невероятно, что самая большая машина в мире имеет почти нулевую вычислительную мощность. Энергопотребление в реальном времени и интеллектуальная бытовая техника обещают переложить спрос на удовлетворение потребностей в поставках путем перемещения незначительных действий, таких как тарелка и одежда, которые смотрят в нерабочее время.

Сбережения - лучший способ мотивировать потребителей, и поэтому обучение потребителей денежным преимуществам умных устройств, таких как Google Nest Thermostat, является важным шагом в продвижении к экономике с низким уровнем выбросов углерода. Широкомасштабное внедрение интеллектуальных приборов и технологий существенно сократит количество электроэнергии, потребляемой средним американским домохозяйством, и значительно снизит нагрузку на сетку и коммунальные компании, чтобы обеспечить максимальную мощность.

С таким огромным объемом работы, которая должна быть выполнена, естественно удивляться, как это будет финансироваться. Стоимость может показаться огромной, но в прошлом Соединенные Штаты решали аналогичные гигантские задачи, такие как строительство системы межгосударственных шоссе. Для этого проекта налоги на углерод, нефть и газ могут обеспечить значительный доход, одновременно стимулируя инновации и внедряя существующие «зеленые» технологии. Аналогичным образом, налог на потери электроэнергии (который составляет почти 7% от всей мощности) может привлечь средства для создания новых и более эффективных линий электропередач. Наконец, частный сектор хранения энергии может оказаться самодостаточным и высокодоходным, стимулируя инновации в технологиях аккумуляторных батарей и резко увеличивая доступность хранилища по всей сети. Финансовое бремя для обновления сети является значительным, но финансовые рынки справляются с этой задачей.

Соединенные Штаты были в авангарде Промышленной революции, и ее место в качестве раннего усыновителя принесло большую пользу стране и ее жителям. Если Америка действует сейчас, она также может быть на переднем крае Революции Низкого углерода, которая готова снова трансформировать мировую экономику. Время истекает, и теперь время действовать.

Подробнее об этом конкретном предмете см. В соответствующем рабочем документе JEI на веб-сайте JEI.