By The Numbers - Redder Californien fra en energiapokalypse

Få dage før Labor Day-weekenden stemte California Air Resources Board for at forbyde salg af benzindrevne biler inden år 2035, hvilket fremadrettet lukkede døren for, hvad der længe har været den mest kendte benzin-"bilkultur" overalt i De Forenede Stater. Senere samme uge udsendte den californiske elnetoperatør, kendt som California Independent System Operator, en advarsel om forestående overforbrug af elnettet og bad alle californiere, der ejer eller driver elektriske køretøjer frivilligt, om enten ikke at oplade dem fra 31. august til 6. september – i det væsentlige i løbet af Labor Day-weekenden – eller i det mindste ikke at opkræve dem mellem 4:00 og 9:00. Sammenstillingen af ​​disse to begivenheder så tæt i tid kunne ikke være mere illustrerende for Californiens mislykkede planlægning, når det kommer til overgangen til et ikke-fossilt energimiljø.

Til at begynde med kan de ovenfor beskrevne frivillige restriktioner for opladning af elektriske køretøjer fungere for dem, der bruger deres elektriske køretøjer på et skønsmæssigt grundlag, men da staten skynder sig at elektrificere stort set alt andet, og da store byer som San Francisco og Berkeley forbyder brugen af naturgas i fremtidens bygningsbyggeri, kan og vil fremtidige belastninger af elnettet have mere dybtgående og dramatiske konsekvenser, som ikke så let kan afhjælpes ved blot at bede frivillige om ikke at bruge eller oplade deres elbiler (eller bruge elektricitet til evt. andre sædvanlige og ofte nødvendige formål).

I mellemtiden vedtog Californien i slutningen af ​​ugen et budget, der satte nye restriktioner på olie- og gasboring, allokerede milliarder til programmer for ren energi, flyttede staten mod mere elektrificering og gav Californien mandat til at få 90 % af sin energi fra vedvarende kilder inden 2030.

I betragtning af vigtigheden af ​​pålidelig og omkostningseffektiv energi for stort set alle aspekter af vores hverdag, kan det være umagen værd at prøve at undersøge, hvad Californien faktisk ville have brug for for at bevæge sig helt til sit mål om at være en el-drevet stat. På denne måde kan vi "følge videnskaben" og undersøge, om der overhovedet er en realistisk og opnåelig vej mod fuld elektrificering for Californien, og i så fald afgøre, hvad det i virkeligheden ville indebære, i stedet for at tilbyde floskler og optimistiske fremskrivninger, der måske ikke er i overensstemmelse med virkeligheden.

Nedenfor er et Sankey-diagram over Californiens nuværende energiinput og -output. Dataene stammer fra 2019, det seneste tilgængelige år. Det viser følgende:

  • Californien producerer kun omkring 596 billioner britiske termiske enheder (TBTTBT
    U) af elektricitet. Golden State importerer også yderligere 258. Californiens samlede elforbrug var således 854 TBTU i alle områder.
  • Transport bruger 3069 TBTU for at producere 644 TBTU "nyttig" energi. Det meste af dette tab skyldes ineffektiviteten af ​​forbrændingsmotorers (ICE's) tab af varme inde i motoren og andre mekaniske tab.
  • Kun 2.6 TBTU af de 3069 TBTU, der går til transport, kommer fra elektrisk energi. Dette vil omfatte alle tog, trolleys, biler og andre transportmidler. Det amerikanske energiministerium anslår en effektivitet af elektricitet til at drive strøm på 60% (ICE'er er tættere på 21%).
  • Forudsat at hele petroleumsruten for køretøjer er elektrisk, uden nogen ændring i den samlede trafik, kan vi anslå, at Californien har brug for de samme 644 TBTU nyttig energi. Med 60 % effektivitet betyder det, at Californien har brug for 644/0.60= 1073 TBTU elektricitet KUN TIL TRANSPORT.
  • Det er en stigning på 1073-2.6 = 1071.4 TBTU i elforbrug.
  • Det er oven i de 854 TBTU, der allerede er forbrugt, så (1071.4+854)/854=2.25x det nuværende elektriske forbrug.
  • Med antagelsen om, at Californien skal producere så meget elektricitet for at opfylde sit samlede behov, taler vi om en stigning på (1071.4+ 596)/596= 2.79x af den nuværende elektriske produktion.
  • Så hvis man antager, at Californiens eksisterende elnet endda kan håndtere den ekstra strøm (hvilket, som set i de seneste dage, er meget usandsynligt), er Californien nødt til radikalt at øge sin elektriske effekt til over det dobbelte af, hvad den i øjeblikket producerer for at generere nok elektrisk strøm til opfylde dets fremtidige behov, især ved overgang til et ikke-benzindrevet motorkøretøjsmiljø.

Det er klart, at det er usandsynligt, at disse antagelser og de nuværende niveauer for energiforbrug og transport vil forblive statiske gennem 2035, så planlæggere ville være nødt til at antage, at de ville have brug for mere strøm, end der er forudsat i disse tal for at tilfredsstille den elektriske efterspørgsel i år 2035. Som udgangspunkt Californiens ISO (dvs. den uafhængige og føderalt regulerede enhed, der koordinerer regional transmission på elnettet) skulle imidlertid være i stand til at forbedre elnettet, så det i det mindste kunne håndtere så meget energi og gøre det effektivt og sikkert. Dette vil sandsynligvis kræve nye investeringer for milliarder af dollars.

Hvis alt eller endda det meste af dette kunne lade sig gøre, ville der stadig være to overordnede spørgsmål om hvorfor og hvordan det kunne gøres:

For det første, vil Californiens miljøforkæmpere overhovedet tillade, at statens elektriske infrastruktur og produktionskapacitet overhovedet forbedres? Det virker mærkeligt at stille dette spørgsmål, i betragtning af at hele årsagen til overgangen til elektricitet er at redde vores økologi og miljø, men det er at se på tingene på et makroniveau i modsætning til et mikroniveau. Hver planlagt opgradering til Californiens elnet vil sandsynligvis møde lokal miljømæssig modstand, som næsten al ny infrastruktur gør. Er Californiens politiske klasse villig til at møde miljøoppositionen for et større potentielt miljøgode? Indtil videre er der meget lidt, der tyder på, at det vil. Faktisk skete noget som dette for nylig, da Maine-miljøforkæmpere og andre grupper i 2021 var imod Massachusetts' plan om at installere en langdistance-kraftledning i fjerntliggende regioner i Maine for at levere miljøvenlig vandkraft fra Quebec-provinsen til Massachusetts, stemte for en Statens folkeafstemning for at forpurre Massachusetts' planer. Maines højeste domstol har siden afgjort, at folkeafstemningen er forfatningsstridig, men pointen er, at selv miljøsamfundet ikke kan forventes at støtte elektriske infrastrukturforbedringer, hvis mål er at lette overgangen væk fra fossile brændstoffer til meget renere former for elproduktion.

For det andet, og måske vigtigst, hvordan vil Californien generere den ekstraordinære stigning i elektricitet? Statsbudgettet for 2023, der netop er vedtaget, kræver 90 % energiproduktion fra vedvarende kilder inden 2030, men ruller også tilbage lukningen af ​​atomkraftværkerne ved Diablo Canyon, som var planlagt til at være lagt i mølle i år 2025, men kun til 2030, måldatoen for ændringen på 90 % til vedvarende energi.

Hvad vil derfor være kilden til denne indiskutabelt nødvendige stigning i produktionen af ​​elektrisk energi? Staten kræver, at det ikke er kul eller naturgas. I stedet er svaret, både ved valg og nu af Californiens statsmandat, vedvarende energikilder som sol og vind. Californien har selvfølgelig nogle af de mest gunstige betingelser for at producere begge former for vedvarende energi. Alligevel synes forslaget om, at denne massive stigning i elproduktion kun vil komme fra vedvarende kilder i de næste otte år, at være en del, og det er svært at se, hvordan dette kan besvare spørgsmålet om pålidelighed. Det, vi taler om, er en politisk, social og økonomisk forandring i vores mest befolkede stat i en skala og inden for en tidsramme, som aldrig er blevet forsøgt før. Det er rationelt at være skeptisk over for Californiens chancer for at klare det.

Lad os dog oprigtigt håbe, at Californien lykkes. Vi er alle enige om, at det at bevæge sig mod renere energikilder så hurtigt som muligt ikke kun er en god politik, men også er et spørgsmål om nødvendighed, især i betragtning af klimaændringernes stadig mere åbenlyse hærgen. Det er dog sjældent en opskrift på succes, at gøre det hovedsageligt ved statslig fiat med tilsyneladende lidt omtanke forud og uden nogen egentlig plan for, hvordan det vil blive gjort. Med andre ord, at ønske – eller i dette tilfælde at dekretere – gør det ikke sådan. Måske ville et alternativ være at køre tallene, følge videnskaben for at finde ud af, hvad vi rent faktisk skal gøre, og hvordan vi faktisk kan nå dertil, og så søge at runde den politiske vilje til at gøre det. Dette vil kræve meget ofre og kompromis på tværs af det politiske og økonomiske spektrum, og der er ingen genvej til at gøre dette. Bedre at starte nu.

MERE FRA FORBESI Big Win For Nuclear, stemmer Californiens lovgivere for at redde Diablo Canyon
WburMaines højesteret afgør, at vælgerafstemning, der blokerer magtkorridoren, var forfatningsstridig
MERE FRA FORBESMaine-vælgere afviser transmission af vedvarende energi

LlnlEnergiflowdiagrammer
USA TODAYCalifornien fremmer en byge af klimalovgivning, herunder borerestriktioner og mål for ren energi
Bing

Kilde: https://www.forbes.com/sites/danielmarkind/2022/09/08/by-the-numberssaving-california-from-an-energy-apocalypse/